根据相关媒体报道,德州仪器公司(Texas Instruments)推出了其首款智能电源模块(IPM)和业界首款适用于250W电机驱动应用的650V三相氮化镓(GaN)IPM。新款GaN IPM解决了工程师在设计大型家用电器和供暖、通风和空调(HVAC)系统时通常面临的许多设计和性能问题。并且,新款GaN IPM可实现超过99%的逆变器效率。根据最新发布的调查报告显示,81%的受访者表示,他们在选择电子消费品时最关心的主要是效率,其次是成本、尺寸和可靠性。
德州仪器的GaN IPM恰好解决了用户最关心的效率问题,该集成设备通过集成德州仪器的GaN技术实现了超过99%的逆变器效率并提高热性能,与现有的解决方案相比,功率损耗降低50%。此外,高度集成与高效率相结合,可将解决方案尺寸缩小高达55%,并且不需要外部散热片。德州仪器表示,它还提供优化的声学性能并降低系统成本。
德州仪器的负责人表示,目前的能效标准越来越严格,各国的设计师都在尽力迎合这些标准,以支持全球环境和可持续发展目标。他还表示,工程师的主要挑战是如何设计出更可靠、更节能、成本更低的小型电机驱动器。他补充说道,许多技术的解决方案需要在一个或者多个消费者最看重的方面进行权衡,而德州仪器推出的新款GaN IPM将会让设计师能够应对这些挑战,并设计出满足所有消费者所期望、运行效率高、同时降低系统成本的电机驱动系统。
图:德州仪器新款GaN IPM
得益于 GaN 技术,新型 GaN IPM 在 12×12 毫米 QFN 封装中提供高功率密度,这将会是业界适用于 150 W 至 250 W 电机驱动应用的最小 IPM。据报道,DRV7308 还具有业界最低的死区时间和最低的传播延迟,两者均小于 200 纳秒,从而支持更高的脉冲宽度调制 (PWM) 开关频率,可降低可闻噪声和系统振动。再加上更高的功率效率和集成度,DRV7308 还可降低电机发热,从而提高可靠性并延长系统使用寿命。与目前的IGBT和MOSFET解决方案相比,这款电机驱动逆变器PCB尺寸缩小高达55%。IPM还集成了电流检测放大器、保护功能和逆变级,进一步减小了尺寸和成本。电机本身的寿命取决于其工作温度;DRV7308 更高的功率效率和功能集成降低了电机的发热,从而可以提高可靠性并延长系统的使用寿命。
DRV7308 GaN IPM 的预生产数量采用 12 × 12 毫米、60 引脚 QFN 封装,1,000 件起价为 5.50 美元。目前德州仪器 正在开发其他 GaN IPM,以满足更高和更低功率应用的需求。