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Efficient Power Conversion(EPC)、電動自転車、ドローン、ロボット向けモーター駆動の優れた性能を低コストで実現へ、当社のGaN FET採用で

Efficient Power Conversion(EPC)、電動自転車、ドローン、ロボット向けモーター駆動の優れた性能を低コストで実現へ、当社のGaN FET採用で

GaNベース・インバータのリファレンス・デザインのEPC9167は、システム全体のコストを低減すると同時に、モーター・システムの性能、範囲、精度、トルクをすべて向上させます。このインバータは非常に小型なので、モーターのハウジングに統合でき、EMI(電磁干渉)雑音が最小になり、密度が最大になり、最軽量にできます。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2月23日、eGaN® FETのEPC2065を使った3相BLDCモーター駆動用インバータ「EPC9167」を製品化しました。EPC9167は、入力電源電圧14 V〜60 V(公称48 V)で動作し、標準構成と大電流版の2つの構成があります。

  • 標準リファレンス・デザイン基板のEPC9167は、オン抵抗RDS(on)の最大値3.6 mΩ、最大デバイス電圧80 Vが定格のeGaN FETであるEPC2065を搭載した3相BLDCモーター駆動用インバータ基板です。この標準構成では、スイッチの位置ごとに1個のFETを使い、最大出力電流20 ARMSを供給できます。
  • 大電流構成のリファレンス・デザインEPC9167HCは、スイッチの位置ごとに2個の並列接続したFETを使い、最大出力電流42 Apk(30 ARMS)を供給できます

EPC9167の両方のバージョンには、ゲート・ドライバ、ハウスキーピング電源用の安定化された補助電源レール、電圧と温度の検出、正確な電流の検出、保護機能など、完全なモーター駆動用インバータをサポートするために必要なすべての重要な機能回路が含まれています。この基板には、スイスのSTマイクロエレクトロニクスのスマート・モーター駆動用GaNハーフブリッジ・ドライバSTDRIVEG600も搭載されています。

この基板EPC9167のサイズは、わずか130 mm×100 mm(コネクタを含む)です。この基板は、マルチフェーズDC-DC変換向けに構成することもでき、相シャント電流とレッグ・シャント電流の両方の検出をサポートします。

GaNベースのモーター駆動の主な利点は、これらのリファレンス・デザイン基板で実証できます。これには、音響雑音を低減するための歪みの低減、磁気損失を低減するための電流リップルの低減、精度向上のためのトルク・リップルの低減、コスト削減のためのフィルタリングの軽減があります。EPC9167基板の小型軽量化によって、駆動回路をモーターのハウジングに組み込むことができ、低インダクタンス、高電力密度のモーターをサポートします。

EPCは、完全なデモ・キットを提供します。これには、インバータ基板をコントローラ基板の開発ツールに接続するインタフェース基板が含まれており、設計のサイクル時間を短縮するラピッド・プロトタイピング(高速試作)を実現します。

GaNベースのモーター駆動キットのデフォルト設定は、スイッチング周波数100 kHz、デッドタイム14 nsです。このキットは、さまざまな周波数とデッドタイム向けにプログラムできるように設計されていますが、約100 kHzの高周波での動作によって、電解コンデンサを排除でき、より小さい容量を使って、モーターの損失を減らすことができます。約14 nsの非常に短いデッドタイムで基板を動作させると、1 A当たりのトルクを大きくすることができます。高周波と狭いデッドタイムを組み合わせた効果は、通常、周波数20 kHz、デッドタイム500 nsで動作するシリコンMOSFETのソリューションと比べて、インバータとモーター・システムの効率を7%以上向上できることです。

「GaNベースのインバータは、コストを削減し、シリコンMOSFETベースのインバータを使う高価なモーターと同じ性能を提供すると同時に、モーターの効率を向上できます。これによって、より小型軽量で、雑音が少なく、トルクが大きく、範囲が広い、より高精度のモーター・システムを実現できます」とCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)は述べています。

米国での参考価格と入手方法

リファレンス・デザイン基板EPC9167の単価は611.58米ドル、リファレンス・デザインEPC9167HCの単価は678.78ドルです。いずれも、米Digi-Key社のウエブサイト(https://www.digikey.com/en/supplier-centers/epc)から購入でき、即座に配送されます。

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN®)に基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。eGaN FETと集積回路は、DC-DCコンバータリモート・センシング技術(Lidar)、イーモビリティ向けモーター駆動モーター駆動 、ロボット、ドローン、低価格衛星などの用途で、最高のパワーMOSFETよりも何倍も高性能です。

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