三相电机逆变器和电流传感 GaN 电源 IC
Stefan Mönch1, Richard Reiner1, Michael Basler1
1Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF, Tullastr. 72, 79108 Freiburg, Germany.
本研究介绍了一种基于化 (GaN) 的电机逆变器IC,内置电流传感器. 该设备展示了低压电机驱动器的有效电流传感和操作,提高了功率密度.
科学领域:
- 电力电子 电力电子 电力电子
- 半导体设备 半导体设备
- 集成电路 集成电路
背景情况:
- 电机驱动器需要高效和紧的逆变器系统.
- 集成的传感器可以提高功率密度和功率电子应用中的性能.
- 化 (GaN) 技术为高频率和高效率的电力转换提供了优势.
研究的目的:
- 提出并实验验证一个基于GaN的三相电机逆变器IC.
- 为了展示相位电流镜像传感器和温度传感器的集成.
- 在电机运行时评估集成传感器和IC的性能.
主要方法:
- 设计和制造一个三相GaN逆变器IC与集成的感觉-FETs/感觉-HEMTs (1200:1比).
- 使用虚拟接地传 impedance 放大器来读取低侧电流.
- 采用了一个修改的总和直流电流读出电路与单个放大器.
- 在24V连续电机负载下进行实验运行,并进行空间向量脉冲宽度调制 (SVPWM).
- 测量传感器信号研究时间和验证的双向测量能力.
- 分析了电容合与DC偏差的半浮基板的分析.
主要成果:
- 该GaN逆变器IC成功运行了集成的电流和温度传感器.
- 验证了双向电流测量能力,使用传感器信号研究时间为51毫秒 (约. 带宽为7MHz). 带宽为7MHz. 带宽为7MHz.
- 集成电路运行高达32V,基板偏移限制了负面后门效应.
- 由于电容合,对四个离散的半浮式基板电压水平进行实验验证.
结论:
- 在功率转换器拓中集成的传感器显著提高了低压电机驱动器等应用的功率密度.
- 展示的带有集成传感器的GaN逆变器IC为紧和高效的电机控制提供了可行的解决方案.
- 演示的传感器性能和基板分析为未来的集成功率电子设计提供了宝贵的见解.
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