پلتفرم جدید IC GaN از ST کارایی کنترل حرکت را افزایش میدهد
تکنولوژی GaN به درایوهای موتور گسترش مییابد
STMicroelectronics یک پلتفرم جدید قطعه توان هوشمند مبتنی بر نیترید گالیم (GaN) معرفی کرده است. این فناوری که قبلاً در آداپتورهای با کارایی بالا محبوب بود، اکنون برای کنترل حرکت بهینه شده است. این امکان صرفهجویی قابل توجه انرژی و افزایش عملکرد در لوازم خانگی و درایوهای صنعتی را فراهم میکند.
افزایش کارایی برای لوازم خانگی و سیستمهای صنعتی
این پلتفرم مستقیماً به کاربردهای درایو موتور هدفگذاری شده است. دستگاههایی مانند ماشینهای لباسشویی، ابزارهای برقی و درایوهای سروو کارخانه را تغذیه میکند. اولین محصولات، GANSPIN611 و GANSPIN612، موتورها تا ۴۰۰ وات را کنترل میکنند. آنها برای کمپرسورها، پمپها و فنها مناسب هستند. سازگاری پین بین این دو امکان مقیاسپذیری آسان طراحی را فراهم میکند.
ویژگیهای کلیدی برای طراحیهای قابل اعتماد و جمعوجور
برخلاف درایورهای استاندارد، این سیستم در بسته به دقت دینامیکهای سوئیچینگ را کنترل میکند. زمانهای روشن/خاموش شدن را مدیریت میکند تا فشار روی سیمپیچهای موتور کاهش یابد. این همچنین نویز الکترومغناطیسی را به حداقل میرساند. نرخ شیب قابل تنظیم، تطابق با مقررات سختگیرانه EMC مانند دستورالعمل اتحادیه اروپا را ساده میکند.
ارائه کاهش اندازه و هزینه
ترانزیستورهای GaN دارای مقادیر بسیار پایین RDS(on) هستند. این امر تلفات توان و تولید حرارت را به حداقل میرساند. در نتیجه، بسیاری از کاربردها میتوانند هیتسینک را حذف کنند. این تغییر هزینههای مواد و فضای برد را تا ۶۰٪ کاهش میدهد. GANSPIN611 در حال حاضر در بستهبندی QFN با بهبود حرارتی موجود است.
دیدگاه نویسنده: تغییر استراتژیک در طراحی توان
حرکت ST نشاندهنده بلوغ GaN فراتر از شارژ سریع به کنترل اصلی موتور است. با ادغام درایور و نیمپل با ویژگیهای محافظتی قوی، آنها یک مانع بزرگ برای پذیرش یعنی پیچیدگی طراحی را کاهش میدهند. برای مهندسان، این به معنای زمان سریعتر ورود به بازار برای محصولاتی است که نیاز به کارایی و چگالی توان بالاتر دارند. روند صنعت واضح است؛ راهحلهای مبتنی بر سیلیکون به طور فزایندهای در بخشهای حساس به عملکرد با نیمههادیهای پهنباند مانند GaN رقابت میکنند.
حفاظت داخلی و استحکام سیستم
این آیسیها شامل محافظتهای جامع برای عملکرد قابل اعتماد هستند. ویژگیهای یکپارچه شامل حسگر خطا، قفل ولتاژ پایین و حفاظت در برابر جریان بیش از حد میباشند. همچنین حفاظت در برابر ولتاژ بیش از حد و خاموشی حرارتی را ارائه میدهند. دامنه وسیع ولتاژ تغذیه تا ۲۰ ولت عملکردی قوی را تضمین میکند. این امر ارتقاء مراحل قدرت سنتی را سادهتر میسازد.
سؤالات متداول: پرسشهای پرتکرار
سؤال ۱: مزیت اصلی استفاده از GaN برای درایوهای موتور چیست؟
پاسخ ۱: GaN امکان فرکانسهای سوئیچینگ بالاتر با تلفات کمتر نسبت به سیلیکون سنتی را فراهم میکند. این منجر به بهرهوری انرژی بیشتر، کاهش حرارت و امکان ساخت سیستمهای درایو موتور کوچکتر و سبکتر میشود.
سؤال ۲: این آیسیهای جدید چه نوع موتورهایی را میتوانند راهاندازی کنند؟
پاسخ ۲: اینها برای راهاندازی موتورهای بدون جاروبک سهفاز (BLDC) طراحی شدهاند که معمولاً در لوازم خانگی، ابزارهای برقی، پمپها، فنها و درایوهای سروو صنعتی استفاده میشوند.
سؤال ۳: این چگونه به رعایت استانداردهای EMC کمک میکند؟
پاسخ ۳: این آیسیها به طراحان اجازه میدهند نرخ تغییر ولتاژ (dV/dt) را تنظیم کنند. کنترل دقیق لبههای سوئیچینگ به کاهش تداخل الکترومغناطیسی کمک میکند و رعایت استانداردهای قانونی را آسانتر میسازد.
سؤال ۴: چرا حذف هیتسینک مهم است؟
پاسخ ۴: حذف هیتسینک هزینه کل مواد (BOM) را کاهش میدهد، وزن و اندازه محصول را کم میکند و طراحی مکانیکی و فرآیند مونتاژ را سادهتر میسازد.
سؤال ۵: آیا این محصولات اکنون در دسترس هستند؟
پاسخ ۵: بله، GANSPIN611 در حال تولید است. GANSPIN612 بخشی از همان خانواده است و مقیاسپذیری سازگار با پین را برای نیازهای مختلف توان ارائه میدهد.
برای اطلاعات بیشتر، موارد محبوب زیر را در Autonexcontrol بررسی کنید
