GaN 전원 스위치를 통한 모터 성능 향상

고속 모터를 위해 설계된 영구 자석 동기 모터 또는 인덕턴스가 낮은 모터는 전류 리플을 줄이고 최적의 모터 성능을 달성하기 위해 높은 PWM 주파수가 필요한 경우가 많습니다. 완제품 예로는 헤어드라이어, 공기 블로어 및 펌프가 있습니다.

모터 권선의 전류 리플이 높으면 원치 않는 토크 리플, 구리 및 코어 손실 증가, 스위칭 중에 감지된 평균 모터 전류의 부정확성이 발생할 수 있습니다.

MOSFET 또는 IGBT 기반 IPMS는 일반적으로 20Hz에서 사용할 수 있도록 등급이 지정되지만 높은 스위칭 손실 때문에 일반적으로 더 낮은 스위칭 주파수(6kHz~16kHz)에서 사용됩니다. 낮은 dv/dt에서 훨씬 낮은 스위칭 손실을 제공하는 GaN을 사용하면 훨씬 더 높은 주파수에서 스위칭하여 모터 효율과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

그림 3에는 위상 노드 전압의 회전율 제어와 모든 GaN FET를 위한 사전 드라이버를 통합하는 DRV7308의 기능 블록 다이어그램이 나와 있습니다. DRV7308은 쿼드 플랫 무연(QFN) 12mm x 12mm 패키지로 3상 변조, 자속 기준 제어 구동 250W 모터 드라이브 애플리케이션에 대해 99% 이상의 인버터 효율성을 달성할 수 있어 히트 싱크가 필요하지 않습니다.