移动性是所有经济体的驱动力因素。电动出行（或称e-Mobility）是一种清洁且具有影响力的方式，能够在不增加低效电机或燃烧化石燃料发动机对环境压力的情况下保持商业活动的运转。对于高效且紧凑的电机驱动设计需求日益增加。EPC公司正在开发用于电动出行应用的基于GaN的电机驱动参考设计，以启动支持这一趋势的竞争性和环保替代方案。

EPC9167和EPC9167HC参考设计使用氮化镓场效应晶体管（FET）解决方案，以实现电动自行车逆变器的最佳性能。基于GaN的电机驱动的显著优势包括：

• 更低的失真以降低声噪
• 更低的电流波纹以减少磁损耗
• 更低的扭矩波纹以提高精度
• 更少的滤波器以降低成本

EPC9167板较低的重量和尺寸使其能够集成到电机外壳中，并支持低电感、高功率密度电机。

EPC9167是一款由六个EPC2065 eGaN FET组成的三相逆变器。EPC9167HC采用十二个EPC2065，每个开关并联两个，以将等效的R_DS(on)减半。两块板都是能够达到1 kW功率的三相逆变器；当EPC9167HC在48 V_DC电源电压下供电时，可以在没有散热器的情况下每相提供18 A_RMS，eGaN FET从壳体到环境温度升高仅50^°C，使用散热器时，可以连续每相提供25 A_RMS，峰值操作可达35 A_RMS。

氮化镓（GaN）器件技术具有出色的高电子迁移率和低温度系数。EPC2065 eGaN^® FET在25°C时的低R_DS(on)为2.7 mΩ。此外，eGaN器件的横向结构和没有内在体二极管的特点提供了极低的栅极电荷Q_G和零反向恢复电荷Q_RR，在反向导通时操作。与具有相似R_DS(on)的硅MOSFET相比，eGaN FET具有五倍更低的开关损耗，使逆变器能够以更高的PWM频率和低死区时间运行。

高PWM频率和低死区时间使设计人员可以在DC-Link中使用陶瓷电容器，从而提高可靠性并降低成本和尺寸。通常，在传统的电动自行车设计中，为了符合电磁排放规则，会在电池和逆变器之间插入LC滤波器。当EPC9167在100 kHz时，输入滤波器可以被移除。

此外，EPC的eGaN FET解决方案用于电机驱动，以晶圆级芯片规模封装（CSP）提供，这通过在电路板上直接焊接芯片和互相穿插漏极和源极连接，减少了公共源和功率回路寄生电感。小型封装使得可以在板上插入六个或十二个EPC2065，在相对较小的区域内提供高功率密度。EPC9167板的尺寸仅为130 x 100毫米（包括连接器）。

参考设计板可以用于无传感器或有传感器的电机控制。快速入门指南（QSG）提供了这些参考设计的所有设计细节。

对电动出行的需求不断增长，推动了对高效且紧凑的电机驱动的需求。基于GaN的逆变器提高了电机效率，同时减少了其尺寸、重量和成本，提供了与使用硅MOSFET逆变器的昂贵电机相同的性能；这使得电机系统更加小巧、轻便、噪音更低、扭矩更大、续航里程更长和精度更高。关于EPC9167的更多信息，请参阅这份综合应用说明，详细描述了参考设计和性能结果。

Marco Palma, Director of Motor Drives Systems and Applications