Module de puissance intelligent en GaN pour la conception de moteurs haute tension plus compacts et économes en énergie
Lors du salon PCIM, Texas Instruments (TI) a lancé le tout premier module de puissance intelligent 650 V triphasé en GaN destiné aux moteurs 250 W résolvant de nombreuses problématiques de conception et de performances rencontrées par les ingénieurs lors de la mise au point des appareils ménagers et des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC).
Le module de puissance intelligent en GaN DRV7308 assure une efficacité supérieure à 99 % au niveau de l’ondulateur, optimise les performances acoustiques, réduit la taille de la solution et fait baisser le coût global du système.
« Les concepteurs d’appareils ménagers et de systèmes CVC haute tension s’efforcent de respecter des normes d’efficacité énergétique toujours plus strictes afin d’atteindre les objectifs de durabilité environnementale dans le monde entier », rappelle Nicole Navinsky, responsable du département Moteurs chez TI. « Ils répondent également à la demande des consommateurs, qui veulent des systèmes fiables, silencieux et compacts. Avec le nouveau module de puissance intelligent en GaN de TI, les ingénieurs sont en mesure de concevoir des moteurs capables de répondre à toutes ces exigences et de garantir une efficacité optimale. »
Renforcer l’efficacité et la fiabilité des systèmes grâce à la technologie au GaN de TI
Les normes d’efficacité mondiales applicables aux appareils et aux systèmes de CVC, tels que le SEER, MEPS, Energy Star et Top Runner, sont de plus en plus exigeantes. Le DRV7308 aide les ingénieurs à s’y conformer en utilisant la technologie au GaN pour garantir plus de 99 % d’efficacité et améliorer les performances thermiques, avec 50 % de perte de puissance en moins par rapport aux solutions existantes.
En outre, il affiche les temps morts les plus faibles du marché et un délai de propagation court (tous deux inférieurs à 200 ns), assurant ainsi des fréquences de commutation à modulation de largeur d’impulsions (PWM) plus importantes de manière à réduire le bruit audible et les vibrations du système. Ces atouts, associés à l’efficacité énergétique et aux fonctions intégrées, limitent également l’échauffement du moteur, améliorant ainsi la fiabilité et allongeant la durée de vie du système.
Réduire la taille et le coût des solutions grâce à un fort niveau d’intégration et une puissance volumique élevée
Les appareils ménagers tendent actuellement à devenir de plus en plus compacts. Le DRV7308 aide donc les ingénieurs à développer des systèmes de moteurs moins volumineux. Grâce à la technologie au GaN, le nouveau module de puissance intelligent assure une puissance volumique élevée dans un boîtier de 12 mm x 12 mm – ce qui en fait le plus petit dispositif de ce type sur le marché pour les moteurs entre 150 W et 250 W. L’efficacité du DRV7308 élimine la nécessité d’adjoindre un dissipateur thermique au système, réduisant ainsi la taille du circuit imprimé de l’onduleur du moteur de 55 % par rapport aux modules de puissance intelligents concurrents. L’intégration d’une fonction de protection de l’amplificateur de détection de courant ainsi que d’un étage d’onduleur contribue également à diminuer la taille et le coût de la solution.
Ce module de puissance intelligent en GaN haute tension ultra efficace n’est que le dernier exemple des innovations proposées par TI pour participer à résoudre les défis d’ingénierie et transformer la conception des moteurs.
Des technologies haute tension fiables présentées par TI au salon PCIM 2024
Les visiteurs du salon PCIM ont pu découvrir les nouveaux produits et solutions de TI qui facilitent la transition vers un avenir plus durable grâce à des technologies haute tension fiables. Outre la présentation du module de puissance intelligent en GaN DRV7308, la présence de TI s’est articulée autour de quelques temps forts :
- Système de propulsion pour véhicules électriques de nouvelle génération : TI, en collaboration avec EMPEL Systems, présentera un nouvel ondulateur de traction évolutif 800 V, 750 kW en SiC pour les moteurs à six phases de véhicules électriques. La démonstration mettra en avant la puissance volumique élevée et l’efficacité du dispositif grâce aux pilotes de grille isolés hautes performances, aux modules de puissance CC-CC et aux microcontrôleurs Arm Cortex-R.
- Intervention d’expert : Sheng-Yang Yu, responsable des applications de systèmes de puissance haute tension chez TI, prendra la parole le 11 juin dans le cadre de la table ronde de Markt & Technik : « le SiC survivra-t-il face au GaN ? »
- Intervention d’expert : Harald Parzhuber, responsable des systèmes d’énergie renouvelable chez TI, participera le 12 juin à la table ronde de Bodo’s Power Systems : « les systèmes à large bande en GaN : l’avenir des technologies de puissance ».
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