TI全新的DRV7308 GaN IPM可实现99%以上的逆变器效率，能够优化声学性能、缩减解决方案尺寸并降低系统成本，解决了工程师在设计大型家用电器和HVAC系统时通常面临的许多设计和性能折衷问题。
随着全球范围内针对家电及加热、通风和空调(HVAC)系统的能效标准(如SEER、MEPS、Energy Star和Top Runner标准)变得日益严格，是在如何不增加系统成本的前提下，设计出更高效、更节能的小型电机驱动器，并权衡消费者的多种需求，正成为当前工程师所面临的难题。
为此，德州仪器(TI)日前推出了适用于250W电机驱动器应用的先进650V三相GaN IPM。按照德州仪器销售与市场应用经理Charlie Munoz的说法，这款全新的DRV7308 GaN IPM可实现99%以上的逆变器效率，能够优化声学性能、缩减解决方案尺寸并降低系统成本，解决了工程师在设计大型家用电器和HVAC系统时通常面临的许多设计和性能折衷问题。
例如，为了顺应家电小型化的趋势，协助工程师开发更小巧的电机驱动器系统。DRV7308在内部集成了6个GaN功率器件，采用12mm x 12mm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。在出色效率的加持下，DRV7308无需外部散热器，与同类IPM解决方案相比，电机驱动逆变器印刷电路板(PCB)的尺寸可缩减高达55%。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。
过去几年中，IPM通常是由IGBT或MOSFET来实现，由于受到散热问题的影响，功率一直做不高，所以针对高压电机驱动领域，逆变器设计人员通常会采用集成两个功率管的半桥集成驱动方案，其功率可做到250W-300W区间内。而DRV7308将功率提升到了250W，就可以覆盖一部分原来半桥集成驱动方案的应用场景，且整体逆变效率也相当高。
此外，正因为采用了GaN器件，DRV7308实现了业内较低的死区时间和低传播延迟(均小于200ns)，这可达到更高的脉宽调制(PWM)开关频率，从而减少可闻噪声和系统振动。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。Charlie Munoz提供的数据显示，与现有的 IGBT和MOSFET解决方案相比，DRV7308的功率损耗减少了50%。
TI GaN IPM与IGBT效率性能比较
尽管250W不是一个非常高的功率数值，但在德州仪器系统工程师张宏亮看来，它的应用领域很广，包括了空调风机、冰箱压缩机、机器人电机驱动、洗碗机等等，它们的功率范围主要集中在200-250W或是100-250W范围之间。
“250W功率产品实际上是我们第一款氮化镓智能功率模块，高功率和高能效一直是TI投资的重点领域，所以TI后期会开发更多的氮化镓功率模块来适配不同的功率需求。”他说。
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