高能效GaN功率晶體管集成技術(shù)，為白色家電和工廠自動化電機(jī)驅(qū)動器量身定制

近日，意法半導(dǎo)體（ST）新推出一款智能功率芯片，幫助家電和工業(yè)制造設(shè)備廠商利用最新的GaN（氮化鎵）技術(shù)來提高電機(jī)驅(qū)動器的能效、性能和成本效益。

市面上現(xiàn)有的GaN電源適配器和充電器能夠為筆記本電腦提供功率充足的電能，還能解決USB-C快充對功率的需求，而且能效很高，能夠滿足即將到來的環(huán)保要求嚴(yán)格的生態(tài)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。意法半導(dǎo)體最新的GaN芯片讓這項技術(shù)能夠惠及洗衣機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、電動工具、工廠自動化設(shè)備內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動裝置。

意法半導(dǎo)體專用產(chǎn)品部總經(jīng)理Domenico Arrigo表示：“我們新推出的GaNSPIN系統(tǒng)級封裝平臺優(yōu)化系統(tǒng)性能同時又確?？煽啃?，能夠解鎖寬帶隙技術(shù)在電機(jī)控制應(yīng)用中的能效優(yōu)勢。這兩款芯片有助于未來的家電提高電機(jī)轉(zhuǎn)速和產(chǎn)品性能，同時還能降低電機(jī)控制模塊的體積和成本，實現(xiàn)終端產(chǎn)品的輕量化設(shè)計，并提高能效等級?！?/p>

作為意法半導(dǎo)體GaNSPIN產(chǎn)品家族的前兩款產(chǎn)品，GaNSPIN611和GaNSPIN612可以驅(qū)動高達(dá)400瓦的電機(jī)，包括家電壓縮機(jī)、工業(yè)壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)扇和伺服驅(qū)動器。這兩款器件引腳相互兼容，方便設(shè)計后期升級擴(kuò)展。GaNSPIN611現(xiàn)已量產(chǎn)，采用9mm x 9mm散熱增強(qiáng)型QFN封裝。

在2025年11月25日至27日德國紐倫堡展覽中心舉行的SPS智能制造解決方案展上，意法半導(dǎo)體展示了GaNSPIN電機(jī)控制器。

GaNSPIN驅(qū)動器技術(shù)說明：

與通用型GaN驅(qū)動器不同，新型GANSPIN系統(tǒng)級封裝中的驅(qū)動器能夠在硬開關(guān)電路中控制通斷時間，以減輕電機(jī)繞組受到的電壓應(yīng)力，最大限度地降低電磁噪聲。10V/ns的標(biāo)稱電壓上升率（dV/dt）保證開關(guān)可靠性，降低終端設(shè)備滿足電磁兼容性（EMC）法規(guī)的難度，例如歐盟EMC指令。設(shè)計人員可以調(diào)整兩個GaN驅(qū)動器的導(dǎo)通dV/dt升壓速率，根據(jù)電機(jī)特性微調(diào)開關(guān)性能。

GaNSPIN611的導(dǎo)通電阻RDS(on)僅為138mΩ，GaNSPIN612的導(dǎo)通電阻RDS(on)僅為270mΩ，低導(dǎo)通損耗可以最大限度降低開關(guān)的耗散功率和相關(guān)的自發(fā)熱量，因此，功率元件在許多應(yīng)用中無需安裝散熱器，從而降低了物料成本，同時電路尺寸也縮小了高達(dá)60%，從而可以使用更小、更低成本的PCB。

其他特性：

系統(tǒng)級封裝，集成驅(qū)動器和半橋功率級，采用最新一代650V GaN功率晶體管，用于驅(qū)動三相無刷直流電機(jī)

集成驅(qū)動上橋臂開關(guān)電路所需的自舉二極管

適用于采用110V - 230V通用交流電離線電源供電的家電

可設(shè)置禁用時間的智能關(guān)斷故障檢測比較器，可以實現(xiàn)快速過流保護(hù)功能

欠壓鎖定（UVLO）、過壓、過流、過熱和互鎖保護(hù)

寬壓輸入，最高可達(dá)20V，方便容易且穩(wěn)健的從傳統(tǒng)功率級切換方案

待機(jī)省電引腳