英诺赛科推出500W 电机驱动方案,消费、工业双向击破

发布时间:2024-04-09  

【导读】机器人系统随工业4.0的发展不断完善,其电源、传感和控制标准也不断提高,机器人的广泛应用要求它体积更小,灵活性更高,能效更高。但由于Si器件的性能受限,电机驱动器存在损耗高、 发热大、体积大等问题,已成为限制中高端电机应用的关键因素。因此,高效、高功率密度的电机驱动器已成为迫切需求。


机器人系统随工业4.0的发展不断完善,其电源、传感和控制标准也不断提高,机器人的广泛应用要求它体积更小,灵活性更高,能效更高。但由于Si器件的性能受限,电机驱动器存在损耗高、 发热大、体积大等问题,已成为限制中高端电机应用的关键因素。因此,高效、高功率密度的电机驱动器已成为迫切需求。


英诺赛科采用新一代合封氮化镓- ISG3202,开发出高效率500W 48V电机驱动方案,适用于机器人、无人机、电动车等产品应用。


英诺赛科推出500W 电机驱动方案,消费、工业双向击破


方案优势


英诺赛科500W 电机驱动方案具备体积小、效率高的优势,能够实现最高100kHz(最高400kHz)的开关频率,大幅度提升电机驱动的系统效率。


主要参数


尺寸

95mm×70mm×45mm

开关频率

0-100kHz

峰值效率

Calculated efficiency is 99.6% even at 100kHz

InnoGaN

ISG3202 * 3pcs

拓扑结构


英诺赛科500W 电机驱动方案采用三相逆变器结构,实现方案的整体性能。


英诺赛科推出500W 电机驱动方案,消费、工业双向击破


性能测试


输入电压48V,输出电流13A,死区时间100ns,自然冷却条件下,开关频率为20kHz时ISG3202壳温为48.3℃,开关频率提高到100kHz时壳温升高到69.8℃,ISG3202能够在有限的温升下大幅提高开关频率,为电机驱动系统带来巨大收益。530W满载输出24A条件下,开关频率为20kHz时ISG3202壳温为107.3℃,加入风冷散热后能够实现100kHz开关频率,ISG3202封装仅5mmx6.5mmx1.12mm,大大提升了三相半桥的功率密度,为超小型电机驱动器的实现提供助力。


英诺赛科推出500W 电机驱动方案,消费、工业双向击破


器件特性


与 Si器件相比,GaN  HEMT具备低 Qg,低Co(tr),无反向恢复损耗 Qrr 等特性,可以实现更快的开关速度。

合封氮化镓芯片ISG3202在保持小体积的前提下优化了pinout,能够简化layout难度。设计中,ISG3201优化了驱动回路,减小了共源电感,将GaN器件的性能优势发挥到最大化。


在电机驱动应用中,ISG3201的高开关频率特性,一方面能够减小输入电压电流纹波,减小输入电容容值,进而缩小驱动器体积;另一方面,也能减小输出电流谐波,减小电机震动和噪声的同时提升系统效率。

英诺赛科推出500W 电机驱动方案,消费、工业双向击破


此外,对于高极对数以及高转速的电机,由于其电频率更高,氮化镓高开关频率的特性能够带来更多收益,甚至可以通过对传统沉重的电机进行改造,实现高效能、轻量化。对于电池供电的手持式设备,氮化镓则能带来更长的续航、更低的噪音。


应用领域


英诺赛科开发的500W电机驱动方案不仅能为智能机器人内部提供小体积、高效率的设计参考,也能帮助电动车、无人机等应用进一步减轻重量,缩小体积,使产品使用更便捷与高效。相信随着技术的进步和成本的降低,氮化镓将在电机驱动市场中扮演越来越重要的角色。

如果您对我们的电机驱动方案感兴趣,


英诺赛科是全球领先的第三代半导体高新技术企业,致力于硅基氮化镓 (GaN-on-Si) 的研发与制造。拥有全球最大规模的8英寸硅基氮化镓晶圆生产基地,当前产能15000片/月,产品设计及性能处于国际先进水平。英诺赛科提供从30V-700V的高、中、低压全功率氮化镓产品,涵盖晶圆、分立器件、合封芯片三大品类,并为客户提供全氮化镓方案设计参考。自2015年成立至今,英诺赛科已获专利700多项,累计出货量突破5亿颗。产品可广泛应用于消费电子、数据中心、汽车电子及新能源等前沿领域。 


英诺赛科,用氮化镓打造绿色高效新世界!


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