GaNは、モーター駆動用途のゲーム・チェンジャ（流れを変えるもの）です。設計者がこの技術を活用するためには、迅速で信頼性高い製品化するまでの時間が重要です。最先端のエレクトロニクスと技術を利用した使いやすいリファレンス・デザインは、製品の市場投入までの時間を短縮する貴重なツールを提供します。このツールEPC9173を使うと電動自転車やドローンの設計者は、モーター・システムのサイズ、性能、範囲、精度、トルクをすべて向上させると同時に、設計を簡素化して市場投入までの時間を短縮できます。

EPC9173は、6個のGaN IC（EPC23101）を使って、48 V入力、1.5 kW出力の高性能3相インバータで3相BLDCモーターを動作させるために必要なすべての回路を統合しています。GaN ICの高い電力密度と高い導電率によって、EPC9173は各レッグで最大25 A_RMSを供給し、自然対流の受動ヒートシンクの下で最大250 kHzのPWM（パルス幅変調）スイッチング周波数をサポートします。この結果として得られる電流出力波形の高い品質、トルク振動の低減、システム全体の高効率によって、モーター駆動システムの性能が向上します。さらに、このインバータはサイズが非常に小さく、モーターのハウジングに統合できるため、EMI（電磁干渉）雑音を最小化し、密度を最大化し、重さを最小限に抑えることができます。

この設計に採用されているGaN IC（EPC23101）は、非常に高い電子移動度と低い温度係数を備えています。GaNデバイスの横型構造と固有のボディ・ダイオードがないことによって、逆導通で動作する場合、ゲート電荷（Q_G）が非常に小さく、逆回復電荷（Q_RR）がゼロになります。同様のオン抵抗R_DS(on)のMOSFETsと比べると、GaN FETは、スイッチング損失が1/5なので、このインバータは、より高いPWM周波数とより短いデッドタイムで動作できます。PWM周波数を高くすることで、直流リンクで費用対効果の高いセラミック・コンデンサを使えるため、信頼性が向上し、コストとサイズを削減できます。デッドタイムが短いと、モーターの効率が向上し、単位実効電流当たりのトルクが増加します

インバータのリファレンス・デザイン基板EPC9173には、電動自転車用モーター駆動回路向けの完全なインバータをサポートするために必要なすべての回路が含まれています。：

• 6個のGaN IC（EPC23101）に基づく3相インバータ
• 直流リンク・コンデンサ
• 安定化補助電源
• コンディショニング回路付きの電圧、電流、温度のセンサー
• 保護機能

非常に高効率な48 Vの3相BLDCモーターへの迅速な開発については、リファレンス・デザインEPC9173の採用を検討して、あなたの電動自転車をすぐに市場に投入してください！

詳細については、アプリケーション・ノート「評価基板EPC9173を使って電動自転車のモーター駆動用インバータを設計する方法」を参照してください。

Marco Palma, Director of Motor Drives Systems and Applications