Компания TI представляет эталонную конструкцию трехфазного инвертора на базе GaN, который помогает инженерам создавать серводвигатели переменного тока напряжением 200 В и мощностью 2 кВт и промышленную робототехнику нового поколения с быстрым управлением по токовому контуру, более высокой эффективностью, более точным регулированием скорости и крутящего момента.

Эталонный трехфазный высокочастотный инвертор GaN оснащен модулем питания GaN LMG3410 напряжением 600 В, 12 А со встроенным полевым транзистором, драйвером вентиля и защитой. Модуль GaN позволяет конструкции переключаться в 5 раз быстрее, чем кремниевые полевые транзисторы, достигая при этом уровня эффективности более 98% при частоте 100 кГц и более 99% при частоте широтно-импульсной модуляции (ШИМ) 24 кГц. С помощью GaN разработчики могут оптимизировать работу переключателя, чтобы снизить потери мощности в двигателе, и уменьшить размер радиатора для экономии места на плате. Работа инвертора на частоте 100 кГц значительно помогает уменьшить пульсации крутящего момента при использовании с двигателями с низкой индуктивностью.

Силовой каскад инвертора GaN легко взаимодействует с микроконтроллерами (MCU), включая встроенную систему управления приводом TMS320F28379D от TI, что позволяет динамически регулировать частоту напряжения и обеспечивать сверхбыстрое управление контуром тока. TI также представила свое программное обеспечение DesignDRIVE Fast Current Loop с технологией субциклового обновления ШИМ, которое помогает повысить производительность токового контура в сервоприводах менее чем за 1 микросекунду, потенциально утраивая отклик двигателя на крутящий момент. Программное обеспечение Fast Current Loop превосходит традиционные решения на базе микроконтроллеров и доступно бесплатно вместе с программным обеспечением controlSUITE.

В дополнение к модулю GaN, эталонная конструкция основана на изолированных дельта-сигма модуляторах TI AMC1306 с датчиком тока для повышения эффективности управления двигателем. Цифровой изолятор TI ISO7831 также обеспечивает усиленную изоляцию между микроконтроллером и шестью ШИМ-модулями конструкции.