直径23 mmのGaNインバータは、48 V、PWM（パルス幅変調）周波数100 kHzで連続電流11 A（実効値）を実現します
エンハンスメント・モード窒化ガリウム（eGaN®）のパワー・デバイスの世界的リーダーであるEPC（Efficient Power Conversion Corporation、本社：カリフォルニア州エルセグンド）は6月9日、GaN搭載の3相モジュールEPC33110をベースとした小型3相BLDCモータ駆動用インバータのリファレンス・デザイン「EPC91132」を製品化したと発表しました。
EPC91132は、人型ロボットの手首や手、ドローンなどの小型モーター駆動回路向けの直径23 mmのリファレンス・デザイン・インバータです。EPC91132は、当社のGaNモノリシック集積回路技術に基づいたGaNモジュールのEPC33110を搭載しています。EPC33110は、面積6 mm×6.5 mmの小型QFNパッケージに、3個のハーフブリッジ、ゲート・ドライバ、ブートストラップ回路、レベル・シフト回路を収めています。このモジュールは、最大入力80 Vで、単一5 V電源で動作し、オン抵抗は標準値で11.7 mΩ、3.3 Vまたは5 Vの論理入力に対応しています。
次世代の人型ロボットやドローンには、より小型・軽量で高効率なパワー・エレクトロニクスが求められています。GaN技術は、100 kHzを超えるスイッチング周波数で動作し、導通損失とスイッチング損失を最小化することができるモーター駆動システムに適した技術です。この技術によって、効率、動的応答が改善され、制御帯域幅を高くできるので、受動部品のサイズと全体の体積が削減できます。
EPC91132は、10 V～60 Vの広い直流入力電圧範囲に対応し、マイクロコントローラ、安定化電源、直流バス電圧検出、過電流保護機能付き電流検出、ローターの位置と速度制御用の磁気エンコーダなどを搭載し、インバータに必要な主要な機能をすべて備えています。EPC33110のモノリシックGaNアーキテクチャは、ディスクリートのゲート・ドライバを不要にし、部品点数を大幅に削減でき、プリント回路基板のレイアウトを簡素化し、システム開発を加速できます。このプラットフォームは専用コネクタを介してプログラム可能で、RS-485通信を介してリアルタイムでモニターできます。
この基板は、さまざまな形状に対応できるように、柔軟な設計概念に基づいて設計しています。外側のリングを取り外すと、基板の直径は23 mmとなり、推進システム・メーカーの米Vertiqの23-06プラットフォームのような小型ドローン・モーターに組み込むことが可能です。
性能試験の結果、EPC33110モジュールは、48 Vにおいて、スイッチング周波数が最大100kHzで動作する人型ロボットの関節用途向けに、1相当たり11 ARMSの連続電流を供給できることを実証しました。ドローンのモーターの試験では、プロペラからの気流下でも、温度上昇が最小限に抑えられ、優れた熱特性を示しました。
「次世代の人型ロボットやドローンには、極めて小型で、卓越した効率性を備えたモーター駆動回路が求められます。EPC91132は、GaNのモノリシック集積化によって、インバータ設計を単純化すると同時に、次世代モーター・システムに必要なスイッチング速度、電力密度、熱特性が得られることを実証しています」とモーター・ドライブ・マーケティングとシステム・エンジニアリング部門バイス・プレジデントのMarco Palmaは述べています。
回路図、部品表（BOM：bill of materials）、ガーバー・ファイルなど完全な設計サポート・ファイルは、EPC91132の製品ページからダウンロードできます。
米国での参考価格と入手方法
評価基板EPC91132の単価は406.25米ドルです。
リファレンス・デザイン基板とデバイスは、米Digi-Key（https://www.digikey.com/en/supplier-centers/epc）および米マウザー・エレクトロニクス（https://eu.mouser.com/manufacturer/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、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。ウエブサイトはwww.epc-co.com/epc/jpです。
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eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。
報道関係の問い合わせ先： Efficient Power Conversion: Maurizio Di Paolo Emilio 電子メール：[email protected]
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