面向家電和暖通空調(diào)等高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場，TI推出GaN IPM DRV7308

進(jìn)入夏季，可靠且節(jié)能的暖通空調(diào)系統(tǒng)和家用電器非常重要，作為消費(fèi)者，我們希望我們的冰箱能夠安靜地運(yùn)行，空調(diào)能夠可靠且高效地運(yùn)行，我們也希望成為自己能源足跡的好管家。

事實(shí)上，家電、暖通空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)驅(qū)動(dòng)器是全球能源消耗的大戶，隨著全球范圍內(nèi)能效標(biāo)準(zhǔn)的逐漸嚴(yán)格，家電和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)人員正在努力滿足這些標(biāo)準(zhǔn)（如 SEER、MEPS、Energy Star 和 Top Runner 標(biāo)準(zhǔn)），以支持全球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)滿足消費(fèi)者對(duì)高效、可靠、靜音、小巧且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)的需求。

對(duì)此，德州儀器系統(tǒng)工程師張宏亮表示：“當(dāng)前工程師所面臨的難題是在如何不增加系統(tǒng)成本的前提下，設(shè)計(jì)出更高效、更節(jié)能的小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并權(quán)衡消費(fèi)者的多種需求?！?/p>

TI推出GaN IPM，應(yīng)對(duì)高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場所需

為了協(xié)助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員 以上難題，今日TI推出了適用于 250W 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的先進(jìn) 650V 三相 GaN IPM產(chǎn)品DRV7308，來滿足大型家用電器及加熱、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見的挑戰(zhàn)，以及性能折衷問題。

圖 | 集成式三相 GaN IPM工作原理，來源：TI

據(jù)悉，DRV7308內(nèi)部集成了6個(gè)GaN功率器件，采用 12mm x 12mm 封裝，主要面向 150W 至 250W 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用市場，通過GaN技術(shù)，工程師可以實(shí)現(xiàn) 99%以上的驅(qū)動(dòng)器效率，并同步改善電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)熱問題。

圖 | TI GaN IPM 與 IGBT 效率性能比較，來源：TI

對(duì)此，德州儀器銷售與市場應(yīng)用經(jīng)理 Charlie Munoz表示：“與現(xiàn)有的 IGBT 和 MOSFET 解決方案相比，基于GaN技術(shù)的IPM產(chǎn)品DRV7308的功率損耗減少了50%。此外，正因?yàn)椴捎昧薌aN器件，該模塊實(shí)現(xiàn)了業(yè)內(nèi)較低的死區(qū)時(shí)間和較低的傳播延遲（均小于 200ns），同時(shí)支持更高的脈寬調(diào)整開關(guān)頻率，從而減少聽覺噪音和系統(tǒng)振動(dòng)?！?/p>

圖 | 與 250W IGBT 解決方案相比，DRV7308 可減小 PCB 面積，來源：TI

“此外，同樣得益于GaN技術(shù)的使用，DRV7308 可以提高系統(tǒng)的功率密度，而且效率出色，最重要是它不再需要外部散熱體。與基于 IGBT 和 MOSFET 的解決方案相比，電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器的印刷電路板尺寸，可以縮減高達(dá) 55%。” Charlie Munoz補(bǔ)充道。

250W GaN IPM只是一個(gè)起點(diǎn)

過去幾年中，IPM 通常是由基于IGBT 或 MOSFET 來做的，由于受到散熱問題的影響，功率一直做不高，所以針對(duì)高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，逆變器設(shè)計(jì)人員通常會(huì)采用集成兩個(gè)功率管的半橋集成驅(qū)動(dòng)方案，其功率可做到250W-300W區(qū)間內(nèi)。

而今天TI推出的GaN IPM將功率提升到了250W，可以覆蓋一部分原來半橋集成驅(qū)動(dòng)方案的應(yīng)用場景，且整體逆變效率還是相當(dāng)高的。

對(duì)此，Charlie Munoz表示：“250W GaN IPM只是一個(gè)起點(diǎn)，高功率和高能效一直是TI投資的重點(diǎn)領(lǐng)域，未來TI將不斷完善GaN IPM產(chǎn)品譜系，在應(yīng)用側(cè)向上和向下拓展到更高和更低功率級(jí)別的市場?！?/p>