GaN技术杂谈

The proliferation of small electric motors in robotics and unmanned aerial systems is creating demand for highly integrated and efficient motor-drive electronics. In the context of humanoid robot joints, robotic hands, and lightweight drone propulsion systems, we require power converters that have a high current density in very limited mechanical space.

本视频评测的是 EPC91122，这是一款基于 GaN（氮化镓）的紧凑型三相 BLDC 无刷直流电机驱动逆变器，专为 人形机器人 关节及其他空间受限的执行器而优化。该产品基于 EPC33110 共封装 GaN 模块打造，将功率级、栅极驱动器、传感、控制和通信功能集成在一块圆形电路板上。凭借板载 STM32 微控制器、磁编码器、精确的电流和电压检测，以及 RS‑485/JTAG 接口，它可为先进机器人应用提供高效率、快速动态响应和可靠性能。

人形机器人旨在模拟人类运动，目前在各种应用领域中呈现出强劲的市场增长。电机控制是机器人设计中的关键环节。本文概述了基础电源架构以及作为核心组件的电力电子系统所需满足的要求，并介绍了高效功率转换公司（EPC）提供的相关解决方案示例。

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近年来，氮化镓（GaN）功率器件的进步显著拓展了其在40 V以下低电压应用中的工作范围。由于硅MOSFET具有良好的导通性能、成熟的制造工艺以及经过验证的可靠性，历史上一直主导这一电压区间。

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借助我们的死区时间优化指南，释放基于氮化镓器件的电机驱动器的潜力。提高效率、增强绩效和提高投资回报率。

基于氮化镓器件的音频放大器 - 音频功放的最新技术

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。

随着电机技术的进步，功率密度增加；电机设计成更小的外形尺寸和更高的速度、更高的精度，这需要更高的电频率。

使用外科手术机器人进行微创手术，为外科医生提供了前所未有的控制力，使其能够实现更高水平的精确度，从而降低患者的风险和创伤并加快恢复速度。许多电机用于控制各种机器人的附肢，如手臂、关节和工具控制，这使得手术机器人具备所需的自由度（DOF）和灵活性，以执行极其精细的操作。因此，电机控制电路的重量和尺寸是这种机器人设计中的重要因素，因为它们直接影响在手术过程中操纵机器人附肢的电机的尺寸。