Nueva plataforma de CI GaN de ST mejora la eficiencia del control de movimiento
La tecnología GaN se expande hacia los accionamientos de motores
STMicroelectronics ha presentado una nueva plataforma de componentes de potencia inteligente basada en nitruro de galio (GaN). Esta tecnología, ya popular en adaptadores de alta eficiencia, ahora está optimizada para el control de movimiento. Permite ahorros significativos de energía y mejoras de rendimiento en electrodomésticos y accionamientos industriales.
Impulsando la eficiencia para electrodomésticos y sistemas industriales
La plataforma está dirigida directamente a aplicaciones de accionamiento de motores. Alimenta dispositivos como lavadoras, herramientas eléctricas y servomotores industriales. Los primeros productos, GANSPIN611 y GANSPIN612, manejan motores de hasta 400W. Son adecuados para compresores, bombas y ventiladores. La compatibilidad de pines entre ambos permite una fácil escalabilidad del diseño.
Características clave para diseños fiables y compactos
A diferencia de los controladores estándar, este sistema en paquete controla con precisión la dinámica de conmutación. Gestiona los tiempos de encendido/apagado para reducir el estrés en los devanados del motor. Esto también minimiza el ruido electromagnético. Una tasa de cambio configurable facilita el cumplimiento de estrictas normativas EMC como la directiva de la UE.
Ofreciendo reducciones de tamaño y costo
Los transistores GaN presentan valores muy bajos de RDS(on). Esto minimiza la pérdida de potencia y la generación de calor. En consecuencia, muchas aplicaciones pueden eliminar el disipador de calor. Este cambio reduce los costos de materiales y el espacio en la placa hasta en un 60%. El GANSPIN611 está actualmente disponible en un paquete QFN con mejora térmica.
Perspectiva del autor: un cambio estratégico para el diseño de potencia
El movimiento de ST significa la madurez del GaN más allá de la carga rápida hacia el control motor central. Al integrar el controlador y el medio puente con características de protección robustas, están reduciendo una gran barrera para la adopción: la complejidad del diseño. Para los ingenieros, esto significa un tiempo de comercialización más rápido para productos que requieren mayor eficiencia y densidad de potencia. La tendencia de la industria es clara; las soluciones basadas en silicio enfrentan cada vez más competencia de semiconductores de banda ancha como el GaN en segmentos críticos de rendimiento.
Protección integrada y robustez del sistema
Los CI incluyen salvaguardas integrales para un funcionamiento fiable. Las características integradas incluyen detección de fallos, bloqueo por subtensión y protección contra sobrecorriente. También ofrecen protección contra sobretensión y apagado térmico. Un amplio rango de voltaje de alimentación de hasta 20V garantiza un rendimiento robusto. Esto facilita la actualización de etapas de potencia tradicionales.
Preguntas frecuentes: FAQ
Q1: ¿Cuál es la principal ventaja de usar GaN para accionamientos de motores?
A1: GaN permite frecuencias de conmutación más altas con menores pérdidas que el silicio tradicional. Esto resulta en mayor eficiencia energética, reducción de calor y la posibilidad de sistemas de accionamiento de motores más pequeños y ligeros.
Q2: ¿Qué tipos de motores pueden accionar estos nuevos circuitos integrados?
A2: Están diseñados para accionar motores BLDC (Brushless DC) trifásicos comúnmente usados en electrodomésticos, herramientas eléctricas, bombas, ventiladores y servomotores industriales.
Q3: ¿Cómo ayuda esto con el cumplimiento EMC?
A3: Los circuitos integrados permiten a los diseñadores ajustar la tasa de cambio de voltaje (dV/dt). El control preciso sobre los bordes de conmutación ayuda a minimizar la interferencia electromagnética, facilitando el cumplimiento de las normas regulatorias.
Q4: ¿Por qué es importante eliminar un disipador?
A4: Quitar el disipador reduce el costo total de la lista de materiales (BOM), disminuye el peso y tamaño del producto, y simplifica el diseño mecánico y el proceso de ensamblaje.
Q5: ¿Están estos productos disponibles ahora?
A5: Sí, el GANSPIN611 está en producción. El GANSPIN612 es parte de la misma familia, ofreciendo escalabilidad compatible con pines para diferentes requerimientos de potencia.
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