GaNベースのインバータのリファレンス・デザインEPC9194は、モーター駆動システムの効率、範囲、トルクを大幅に向上させると同時に、重さ当たりの出力を2倍以上に高めます。このインバータは、非常に小型なので、モーター・ハウジングへのシームレスな統合が可能になり、この結果、電磁干渉（EMI）雑音が最小限に抑えられ、密度が最も高くなり、重さが最軽量になります。
EPC（Efficient Power Conversion Corporation、本社：カリフォルニア州エルセグンド）は10月31日、3相BLDCモーター駆動用インバータのリファレンス・デザイン「EPC9194」を製品化したと発表しました。14 V～60 Vの入力電源電圧範囲で動作し、最大60 Apk（40 ARMS）の出力電流を供給できます。この電圧範囲と電力レベルによって、このソリューションは、電動自転車、電動キックボード、ドローン、ロボット、DCサーボ・モーターなどのさまざまな3相BLDCモーター駆動に最適です。
デモ・ボードのEPC9194は、面積が3 mm×5 mmのQFNパッケージに収めた100 VのeGaN EPC2302 を6個搭載しています。この基板の面積は、わずか130 mm×100 mm（コネクタを含む）です。eGaN FETのEPC2302は、わずか1.8 mΩと驚くほど小さなオン抵抗RDS(on)と、非常に小さなゲート電荷QG、ゲート-ドレイン間電荷QGD、出力電荷QOSSの各パラメータとの組み合わせで、導通損失とスイッチング損失を低減します。このパッケージは、熱的に強化されたQFNで、ヒートシンクへの放熱を強化するために上部が露出しており、検査を容易にするために湿潤性の側面を備えています。
20 ARMS、100 kHzのPWM（パルス幅変調）周波数で、 6個のEPC2302を使ったときの見積もりでは、合計電力損失が16 kHzのPWM 周波数で動作する同じオン抵抗のSi MOSFETソリューションの半分です。100 kHzのPWM周波数によって、疑似的な純粋正弦波電流が可能になり、モーターの振動と歪みが軽減され、モーター・システムの効率が約7%向上します。さらに、100 kHzのPWM周波数によって、入力フィルタの軽減と電解コンデンサの排除または削減が可能になります。
EPC9194には、ゲート・ドライバ、ハウスキーピング電源用の安定化補助電源レール、電圧および温度の検出、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回路機能が組み込まれています。
48 V入力、100 kHzのPWM 周波数に対応するこの基板は、ヒートシンクなしのとき、60℃の温度上昇で、20 ARMSを定常状態で供給でき、ヒートシンクを使った場合は30 RMS以上を供給できます。
EPC9194は、さまざまなメーカーの各種コントローラと互換性があり、迅速な開発と設計サイクル時間の短縮を可能にします。EPCは、多くの一般的なBLDCモーターでこのインバータのリファレンス・デザインを動作させるための制御インタフェース基板（EPC9147X）を用意しています。キットのEPC9194KITには、評価基板EPC9194と、この基板をマイクロコントローラの設計キットと簡単に接続できるコントローラ基板が含まれています。
- コントローラ基板EPC9147Aは、一般的な米マイクロチップ・テクノロジーのマイクロコントローラに接続できます
- コントローラ基板EPC9147Cは、一般的なスイスのSTマイクロエレクトロニクスのマイクロコントローラに接続できます
- コントローラ基板EPC9147Bは、一般的な米テキサス・インスツルメンツ のマイクロコントローラに接続できます
- コントローラ基板EPC9147Eは、汎用マイクロコントローラに接続できます
「設計者は、当社のGaN FET を使って、さまざまなイーモビリティやロボットの用途向けに、軽量で、より高効率なバッテリー駆動のモーター駆動を作成できます。GaNは、EMIを改善し、EMIフィルタとコンデンサの必要性を軽減し、電解コンデンサと、入力フィルタのコイルを排除すると同時に、モーター・システムの小型・軽量化、静音化、強力化、高精度化を可能にします」とCEO（最高経営責任者）のAlex Lidow（アレックス・リドウ）は語っています。
米国での参考価格と入手方法
リファレンス・デザイン基板のEPC9194の単価は909.00米ドルで、米Digi-Key社のウエブサイト（ https://www.digikey.com/en/supplier-centers/epc）から注文でき、即座に配送されます。
シリコンMOSFETをGaNソリューションに置き換えることに関心のある設計者は、EPCのGaNパワー・ベンチのクロスレファレンス・ツールを使って、独自の動作条件に基づいて推奨される代替品を見つけることができます。クロスレファレンス・ツールは、/epc/jp/設計サポート/gan-power-bench/クロスレファレンス検索
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）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、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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Renee Yawger 電話：1.908.475.5702、電子メール：[email protected]
eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。