德州仪器推出先进集成式GaN IPM，为高压电机市场再添新动力

众所周知，在双碳目标下，工业是节能减排的重点领域。其中，电机既是工业领域最广泛的配套驱动设备，也是“耗能大户”。

当今时代，不断增加的能效需求，对家电及HVAC系统（供热、通风和空气调节系统）提出了更高的能效标准和要求，同时设计人员也致力于满足消费者对可靠、静音、小巧且经济实用的系统的需求。

在不增加系统成本的前提下，设计更小巧、更高效、更经济实用的电机驱动器成为解决行业痛点的有效路径。

近日，德州仪器 (TI) 推出了一款全新的氮化镓产品，帮助设计人员在更小的解决方案尺寸内实现更高的效率、以更低的成本提供更优化的性能。

德州仪器推出先进集成式GaN IPM——DRV7308

据介绍，德州仪器推出适用于250W电机驱动器应用的先进650V三相GaN IPM，这款全新的产品解决了工程师在设计大型家用电器及加热、通风和空调 (HVAC) 系统时通常面临的许多设计和性能折衷问题。

与现有解决方案相比，DRV7308 GaN IPM可实现99%以上的逆变器效率，功耗可降低50%，并且无需外部散热器，能够优化声学性能、缩减解决方案尺寸并降低系统成本。

TI GaN IPM与IGBT效率性能比较

还得益于小于200ns的业界超低死区时间和低传播延迟，可达到更高的脉宽调制 (PWM) 开关频率，DRV7308可减少听觉噪音和系统振动。

这些优势与DRV7308更高的功率效率和集成特性相得益彰，还能减少电机发热问题，进而提高系统可靠性并延长使用寿命。

集成式三相GaN IPM工作原理图

同时，为顺应家电小型化的趋势，DRV7308借助GaN技术实现了更高的功率密度，采用12mm x 12mm、60引脚四扁平无引线 (QFN) 封装，使之成为面向150W至250W电机驱动器应用的业界超小型IPM。

与同类IPM解决方案相比，DRV7308使电机逆变器PCB尺寸可缩减高达55%，能够协助工程师开发更小巧的电机驱动器系统。

此外，对电流检测放大器、保护功能和逆变器级的集成进一步缩减了解决方案的尺寸和成本。

而相较于集成两个功率管的半桥集成驱动方案，TI的氮化镓IPM体积会更小，且在散热方面，因为器件本身效率比较高，所以只需要器件本身以及电路板的铺铜就可以将这些热量耗散掉。

综合来看，德州仪器推出先进集成式GaN IPM DRV7308具备诸多优势。

展望未来，德州仪器对于GaN IPM的发展有何规划？可以预见到哪些新的应用或改进？

德州仪器销售与市场应用经理 Charlie Munoz表示，高功率和高能效，这个领域是德州仪器的一个重要投资领域，随着世界向更严格的能效标准迈进，我们看到了应用氮化镓技术的机会，因为它可以应对高效节能电机驱动的要求，250W 实际上只是 TI 的起点，我们正在投资氮化镓 IPM 以支持更多的其他应用，我们会专注于效率提升的机会，向上和向下拓展到更高和更低功率级别的市场，对于其他的应用，建议可以使用 DRV7308作为起点来评估。

据了解，DRV7308集成式GaN三相电机驱动器IPM目前已支持预量产，现可通过TI.com采购。相关评估模块和参考设计可点击下方链接查看：
评估模块：https://www.ti.com.cn/tool/cn/DRV7308EVM
参考设计：https://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-010273