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EPC9145 GaN 기반 인버터는 모터의 범위와 정밀도, 토크를 향상시키는 것은 물론, 전해 커패시터를 제거함으로써 전체 시스템 비용을 낮추고, 신뢰성을 높일 수 있다. 매우 작은 크기로 모터 하우징에 통합이 가능해 가장 낮은 EMI와 고밀도 및 가장 낮은 중량을 달성한다.

eGaN(enhancement-mode Gallium Nitride on Silicon) 전력 FET 및 IC 분야의 세계적인 선도기업인 EPC(Efficient Power Conversion Corporation)는 EPC2206 eGaN FET를 사용하는 1kW, 3상 BLDC 모터 드라이브 인버터인 EPC9145를 출시한다고 밝혔다. EPC9145 데모 보드는 2.2mΩ의 최대 R_DS(on)과 80V의 최대 디바이스 전압을 갖춘 EPC2206 eGaN FET를 갖춘 3상 BLDC 모터 드라이브 인버터 보드이다.

이 보드는 전기 자전거와 전기 모션, 드론 및 로봇 모터 애플리케이션에 최적화되어 있다. 48V 버스 전압으로 자연 공기대류 상에서 50°C로 온도 상승 시 15A_RMS의 정상 상태를 제공할 수 있으며, 히트싱크를 장착한 경우 20A_RMS(28A_PEAK)에 도달할 수 있다. EPC9145는 최대 100kHz, 60V 입력 및 50APEAK에서 테스트를 완료했다.

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EPC9145는 완벽한 모터 드라이브 인버터를 지원하는데 필요한 모든 중요 기능을 포함하고 있으며, 보드 크기는 130mm x 100mm(커넥터 포함)에 불과하다. 또한 EPC9145는 ST 마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)의 GaN 하프-브리지 드라이버인 STDRIVEG600 스마트 모터 드라이브를 갖추고 있다.

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GaN FET는 제로 역회복 특성을 갖추고 있어 스위칭이 매우 빠르다. 이러한 기능을 통해 100kHz 범위의 높은 스위칭 주파수를 지원하기 때문에 전해 커패시터를 사용할 필요가 없으며, 모터 손실이 감소한다.

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또한 데드타임을 약 20ns로 감소하여 암페어 당 더 높은 토크를 구현할 수 있다. 전반적으로 GaN 디바이스는 모터 내부에 인버터를 통합하여 인버터 및 모터 시스템의 효율을 향상시키고, 크기와 무게를 줄일 수 있다.

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이 데모 보드와 함께 제공되는 GaN 모터 드라이브는 낮은 음향 노이즈를 위한 낮은 왜곡, 자기 손실 감소를 위한 낮은 전류 리플, 정밀도 향상을 위한 낮은 토크 리플, 낮은 비용을 위한 낮은 필터링 등의 이점을 제공한다. 이 보드는 크기가 작고, 가볍기 때문에 드라이브를 모터에 하우징하여 통합할 수 있으며, 낮은 인덕턴스와 더 높은 전력밀도의 모터를 지원한다.

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EPC는 이 인버터 보드를 컨트롤러 보드 개발 툴과 연결하는 인터페이스 보드가 포함된 완벽한 데모 키트를 제공한다. EPC9145와 호환되는 컨트롤러 인터페이스 및 컨트롤러 보드는 마이크로칩(Microchip)용 EPC9147A와 TI(Texas Instruments)용 EPC9147B, ST마이크로일렉트로닉스용 EPC9147C, 그리고 범용 인터페이스 보드인 EPC9147E 등이 있다.

EPC의 알렉스 리도우(Alex Lidow) CEO는 “모든 사람들은 더 작고, 가벼우며, 조용하고, 더 많은 토크와 범위, 그리고 더 높은 정밀도를 제공하는 모터를 원한다. eGaN 디바이스를 활용하는 비용 효율적인 모터와 GaN 인버터는 실리콘 MOSFET 기반 인버터를 장착한 고가의 모터와 동일한 성능을 제공할 수 있다. 이는 성능 저하 없이 시스템 비용을 절감할 수 있는 최상의 방법이다.”고 밝혔다.