Схема питания на основе технологии GaN для управления сервоприводами с напряжением до 200 В

Texas Instruments (TI) представила инновационную 3-фазную схему инвертора на базе технологии нитрида галлия (GaN), которая поможет инженерам при проектировании сервоприводов двигателей переменного тока с напряжением до 200 В и мощностью до 2 кВт, а также промышленных роботов нового поколения с быстрым управлением, высокой эффективностью, более точной работой.

Представленная референсная схема включает новейший силовой модуль LMG3410 на 12 А и 600 В со встроенным полевым транзистором, драйвером затвора и цепями защиты. Модуль на базе технологии GaN позволяет реализовать переключение, скорость которого в 5 раз выше в сравнении со схемами на основе кремниевых транзисторов. При этом КПД превышает 98 % на частоте ШИМ в 100 кГц и 99 % на частоте 24 кГц.

Благодаря технологии GaN возможна оптимизация процесса переключения со снижением уровня потерь в двигателе и уменьшением размеров радиатора охлаждения. При работе в связке с малоиндуктивными двигателями частота инвертора в 100 кГц позволяет значительно улучшить параметры пульсации крутящего момента.

Силовой каскад GaN-инвертора с лёгкостью взаимодействует с фирменными микроконтроллерами, включая СнК TMS320F28379D, что позволяет динамически подстраивать частоту напряжения и реализовать сверхбыстрое управление. Помимо GaN-модуля в новой схеме используются изолированные дельта-сигма модуляторы AMC1306 с токочувствительностью, что повышает возможности управления двигателем. Цифровой изолятор ISO7831 обеспечивает усиленной изоляцией между микроконтроллером и шестью ШИМ-цепями.