전기자전기 및 드론용 모터 드라이브 크기를 축소하는 GaN IC
2022년 06월 03일
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EPC9173 GaN​ 기반 인버터 레퍼런스 디자인은 모터 시스템 크기와 성능, 범위, 정밀도 및 토크를 향상시키는 것은 물론, 설계를 간소화하여 출시시간을 단축할 수 있도록 해준다. 이 인버터는 크기가 매우 작기 때문에 모터 하우징에 통합이 가능하며, 최저 EMI와 최고 밀도, 최저 무게를 달성할 수 있다. 



EPC는 게이트 드라이버 기능이 내장된 EPC23101 eGaN® IC와 3.3mΩ RDS(on)을 제공하는 부동 전력 GaN FET를 이용한 3상 BLDC 모터 드라이브 인버터인 EPC9173을 출시했다고 밝혔다. EPC9173은 20V ~ 85V의 입력 공급 전압에서 동작하며, 최대 50Apk(35ARMS)까지 공급할 수 있다. 이러한 전압 범위 및 전력 레벨을 지원하는 이 솔루션은 전기자전거와 스쿠터, 시티카, 드론 및 로보틱스 등 다양한 모터 드라이브 애플리케이션에 적합하다. 


EPC9173은 게이트 드라이버, 하우스키핑 서플라이를 위한 레귤레이션 보조 전력 레일, 전압 및 온도 감지, 정밀 전류 감지 및 보호 기능을 비롯해 완벽한 모터 드라이브 인버터를 지원하는데 필요한 모든 중요 기능 회로를 포함하고 있다. 


더 긴 범위에서 매우 높은 모터 + 인버터 시스템 효율을 구현할 수 있는 30ns 미만의 데드타임을 비롯해 낮은 음향 잡음을 위한 왜곡 감소, 마그네틱 손실을 줄이기 위한 낮은 전류 리플, 정밀도 향상을 위한 낮은 토크 리플 및 저비용을 위한 필터링 감소 등의 GaN 기반 모터 드라이브의 주요 이점은 이 레퍼런스 디자인을 통해 입증되었다. EPC9173 솔루션의 더 가벼운 무게와 크기는 드라이브를 모터 하우징에 통합할 수 있도록 해주며, 낮은 인덕턴스와 높은 전력밀도의 모터를 구현할 수 있도록 해준다. 100kHz 주파수로 구성할 경우, 입력 필터와 커패시터 수를 크게 줄일 수 있으며, 보드에서 전해 커패시터를 제거할 수 있다. 


통합 GaN-on-Silicon 디바이스인 EPC23101을 사용하여 설계 엔지니어링 요건을 크게 줄임으로써 제품 출시시간을 단축하고, 더 작은 풋프린트로 더 높은 성능을 얻을 수 있다. 이 솔루션은 위상 전류 감지 및 레그 션트 감지 기능을 통해 최상의 유연성을 지원한다. EPC는 설계 주기를 단축하여 신속하게 시제품을 구현할 수 있도록 이 인버터 보드를 컨트롤러 보드 개발 툴과 연결하는 인터페이스 보드를 포함한 완벽한 데모 키트를 제공한다.


EPC9173 보드는 크기가 130mm x 100mm(커넥터 포함)에 불과하다. 또한 이 보드는 벅, 부스트, 하프 브리지, 풀 브리지 또는 LLC 컨버터를 비롯해 다상 DC-DC 변환 토폴로지를 구성할 수 있다. 


EPC의 알렉스 리도우(Alex Lidow) CEO는 “설계자는 GaN IC를 사용하여 전기 모션, 로봇팔 및 드론을 위한 더 가볍고, 정밀한 배터리 구동 모터 드라이브를 구현할 수 있다.”며, “GaN은 더 작고, 가볍고, 낮은 소음의 더 뛰어난 토크와 더 넓은 범위 및 더 높은 정밀도를 제공하는 모터 시스템을 실현할 수 있다.”고 밝혔다. 

그래픽 / 영상
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