缩小电动自行车和无人机的电机驱动装置
技术分享GaN技术杂谈 – Marco Palma
1月 20, 2023
GaN 是电机驱动应用的游戏规则改变者。对于设计师来说，利用这项技术，快速且可靠的上市时间至关重要。使用最先进的电子技术和方法的易用参考设计，提供了加速上市时间的宝贵工具。EPC9173 工具允许 电动自行车 和无人机设计师提高电机系统的尺寸、性能、范围、精度和扭矩，同时简化设计以加快上市时间。
EPC9173 集成了运行三相 BLDC 电机所需的所有电路，具有高性能、48V 输入、1.5kW 输出，并使用六个 EPC23101 GaN IC 的三相逆变器。由于 GaN IC 的高功率密度和高电导率，EPC9173 在自然对流被动散热器下，每个支路可以提供高达 25ARMS 的电流，并支持高达 250 kHz 的 PWM 开关频率。结果是电流输出波形质量提高，扭矩振荡减少，系统整体效率提高，从而增加电机驱动系统的性能。此外，这种逆变器的极小尺寸允许其集成到电机外壳中，导致 最低 EMI、最高密度和最低重量。
在此设计中采用的 EPC23101 GaN IC 具有极高的电子迁移率和低温度系数。GaN 器件的 横向结构 和缺乏固有的体二极管，在反向导通时提供了非常低的栅极电荷 (QG) 和零反向恢复电荷 (QRR)。与具有类似 RDS(on) 的 MOSFET 相比，GaN FET 的开关损耗小五倍，因此逆变器可以在更高的 PWM 频率下运行，并具有更短的死区时间。高 PWM 频率允许使用成本效益高的陶瓷电容器在 DC-Link 中，从而提高可靠性并降低成本和尺寸。短死区时间提高电机效率，帮助获得每安培 RMS 的更多扭矩。
EPC9173 逆变器参考设计板包括支持电动自行车电机驱动完整逆变器所需的所有电路，包括：
- 基于六个 EPC23101 GaN IC 的三相逆变器
- DC 链接电容器
- 稳压辅助电源
- 带调理电路的电压、电流和温度传感器
- 保护功能
欲快速启动高效的三相 BLDC 48V 电机，请查看 EPC9173 参考设计，让您的电动自行车快速上市！
有关更多信息，请阅读应用说明，如何使用 EPC9173 评估板设计电动自行车电机驱动逆变器