Optimierung von Leistungsreglern in der industriellen Motorsteuerung mit den Modulen GMR10Dx für mehrphasige Vorspannungslösungen

Von Ganmar Technologies

Dieser Artikel befasst sich mit den Herausforderungen und den wichtigsten Überlegungen bei der Entwicklung eines zuverlässigen und sicheren Mehrphasen-Leistungsreglers. Als Beispiel dient das isolierte DC/DC-Wandlermodul GMR10Dx mit potenzialfreien Ausgängen, das mit den hochintegrierten zweikanaligen Gate-Treiber-Leistungsmodulen mit großer Bandlücke von Ganmar Technologies gekoppelt ist. Das Design und die Konstruktion dieser Module sind so optimiert, dass sie die Systemanforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Sicherheit, EMV und Wärmemanagement erfüllen.

Es wird ein anschauliches Systembeispiel vorgestellt, bei dem ein dreiphasiger Wechselstromeingang eine Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC) versorgt, gefolgt von einer pulsweitenmodulierten (PWM) Schwerlast wie einem Industriemotor. Das Design ist insbesondere auf die Ansteuerung von Hochspannungs-GaN-Schaltern von Infineon (ehemals GaN Systems) ausgerichtet und bietet eine praktische Schaltungslösung. Die Einschränkungen herkömmlicher Methoden zur Ansteuerung von Halbbrücken(HB)-Totem-Pole-Schaltern werden angesprochen, und es werden alternative Lösungen zur Steuerung der oberen und unteren Schalter untersucht. Es werden praktische Schaltungsentwürfe vorgestellt, die einen zuverlässigen und sicheren Betrieb bei minimalem Platzbedarf gewährleisten. Darüber hinaus wird in diesem Beitrag die verlustarme Strommessung mit hoher Bandbreite behandelt, um den Entwicklungsprozess weiter zu vereinfachen.

Das moderne Entwicklungsumfeld bringt zahlreiche Herausforderungen mit sich, wie z. B. den Bedarf an kompakter Hardware, reduziertem Stromverbrauch für eine effiziente Kühlung, erhöhter Zuverlässigkeit mit optimiertem Wärmemanagement und kostengünstigen Lösungen. Erschwerend kommen knappe Budgets und kürzere Entwicklungszeiten hinzu. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, werden in diesem Artikel herkömmliche Subsysteme und Bausteine vorgestellt, in die bereits das Fachwissen der und die Konformität von Subsystemanbietern erleichtert wird.

Durch die Verwendung der Stromwandler- und Schnittstellenmodule von Ganmar Technologies bietet dieser Artikel eine optimale Lösung für diese Designherausforderungen. Die bereitgestellten Module ermöglichen die effiziente Entwicklung eines mehrphasigen Gate-Ansteuerungssystems, während ihr standardisierter Formfaktor wertvollen Platz auf der Hauptplatine einspart.

Entwurf eines Bias-Leistungsreglers für ein allgemeines 3-Phasen-Hochspannungs- und Hochleistungssystem unter Verwendung des GMR10Dx

In diesem Abschnitt werden die Designüberlegungen für die Erstellung eines Bias-Leistungsreglers in einem Hochspannungs- und Hochleistungssystem unter Verwendung der DC/DC-Wandlermodule GMR10Dx mit der von den Modulen GMR04B00x bereitgestellten potentialfreien Gate-Treiber-Vorspannung (Bias) beschrieben. Wie in Abbildung 1a dargestellt, kann das System eine PWM-gesteuerte Schwerlast, z. B. einen Industriemotor, umfassen, der mehrere Schalter enthält und mehrere Vorspannungen für verschiedene Funktionsblöcke benötigt. Im Folgenden sind die wichtigsten Annahmen für den Entwurf aufgeführt:

  • EMV-Überlegungen: Das System erfordert einen nahezu einheitlichen Leistungsfaktor, was den Einsatz einer PFC-Stufe erforderlich macht.
  • Einschaltlogik: Die PFC-Stufe enthält einen Prozessor, der eine unabhängige Anlauflogik für Vorspannungswandler erfordert.
  • Verlustleistung: Die Reduzierung der Verlustleistung in der Steuerelektronik ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und die Vereinfachung der Anforderungen an das Kühlsystem.
  • Verwendung von herkömmlichen Produkten: Der Entwurf maximiert die Verwendung von leicht verfügbaren Komponenten.

Abbildung 1a zeigt eine Gesamtkonfiguration des Systems als visuelle Referenz für die anschließenden Designüberlegungen.

Bild: Vorspannungs- und Anlaufschaltkreise eines industriellen Hochlast-Regelungssystems (zum Vergrößern anklicken)Abbildung 1a: Vorspannungs- und Anlaufschaltkreise eines industriellen Hochlastreglersystems. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm in Abbildung 1a konzentriert sich dieser Abschnitt auf die Entwicklung des Bias-Leistungsreglers und seine Integration in das Gesamtsystem. Mit Ausnahme der PFC-Stufe und des PWM-Controllers werden für jede Funktion Entwurfsoptionen untersucht. Für eine geeignete Implementierung dieser Funktionen sind genauere Informationen über die Anforderungen an die Systemschnittstelle nötig. Daher werden diese Komponenten in diesem Artikel nicht im Detail behandelt. Es wird davon ausgegangen, dass das System Hochspannungs-GaN-Schalter wie den GS66516T von Infineon verwendet, obwohl auch Überlegungen zu alternativen Schaltertechnologien wie SiC- oder bipolaren Schaltern angestellt werden.

Darüber hinaus werden in diesem Artikel die hochintegrierten, energieautarken potentialfreien Gate-Treiber-Module von Ganmar Technologies vorgestellt, insbesondere das GMR04B00x. Das „x“ in der Modellnummer weist auf verschiedene verfügbare zweikanalige Gate-Treiber-Chipoptionen hin. Detaillierte Spezifikationen und Optionen sind dem Datenblatt des GMR04B00x zu entnehmen.

Bias-Leistungsregler

Der Bias-Leistungsregler (Vorspannungsleistungsregler) bietet einen Unterspannungsschutz für niedrige AC-Eingangswerte (UVLO) und eine selbsttätige Abschaltung, wenn die AC-Eingänge den maximal eingestellten Grenzwert überschreiten (OVLO). Wenn der AC-Eingang innerhalb der sicheren Betriebswerte liegt, erzeugt das Modul GRM10Dx isolierte DC-Ausgänge mit gängigen Spannungen, typischerweise 6 V und 22 V. In größeren Systemen können zusätzliche Spannungsformen erforderlich sein. Abbildung 1b zeigt eine typische Konfiguration zur Ermittlung dieser Spannungen. Ein 5-V-Niederleistungsausgang wird zur Versorgung des zweikanaligen Gate-Treiber-Chips, genauer gesagt des ADUM7223 von Analog Devices, im Modul GMR04B00x verwendet. Weitere verfügbare Optionen sind dem Datenblatt des GMR04B00x zu entnehmen.

Diagramm: Typische Formen von Verbindungsschaltkreisen, die vom GMR10Dx von Ganmar Technologies abgeleitet sindAbbildung 1b: Typische Formen von Verbindungsschaltkreisen, abgeleitet vom GMR10Dx. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Das Modul GMR04B00x versorgt seine potentialfreie Seite intern mit Strom, um zwei 12-V-Vorspannungen bereitzustellen. Die 12 V auf der High-Side (12VH) versorgt den VIA-Ausgangstreiber für den oberen Leistungsschalter mit einem Gate-Treiber-Pegel von +5,6 V/-5,6 V relativ zum HBU-Knoten. Ähnliche geteilte Treiberkonfigurationen werden um die V- und W-Phasenkreise herum angewendet.

Für den unteren Schalter wird intern vom Modul GMR04B00x eine separate 12VL erzeugt, die mit dem Low-Side-Power-Return-Knoten beliebiger Polarität referenziert werden kann. Der VIB-Ausgang des ADUM7223 zum Beispiel wird durch das Teilernetzwerk in +5,6 V/-5,6 V aufgeteilt, wodurch sichergestellt wird, dass der untere GaN-Schalter korrekt funktioniert.

Für SiC-Schalter bietet eine andere Version des Moduls GMR04B00x 15 V, 18 V oder 22 V, die werkseitig auf verschiedene SiC-Hochleistungsschalter eingestellt werden können. Die Ausgänge der Teilerschaltung liefern eine potentialfreie ±Vorspannung für die Ansteuerung von Siliziumkarbidschaltern sowohl auf der High- als auch auf der Low-Seite in Bezug auf die oberen HBU/V/W-Knoten und in ähnlicher Weise für die unteren Knoten mit beliebiger Polarität. Verfügbare Optionen sind dem Datenblatt des GMR04B00x zu entnehmen.

Der Abschnitt mit dem Bias-Leistungsregler versorgt zusammen mit den in Abbildung 1b dargestellten LDOs die beiden anderen Schnittstellenmodule GRM04B00x, die direkt mit den Gates an den V- und W-Knoten verbunden sind. Zusätzlich kann der 22-V-Ausgang über LDOs analoge Controller, digitale Abschnitte und E/A-Chips auf dem Anwendungsboard versorgen. Bei höherem Leistungsbedarf ist im Anwendungshinweis eine Anleitung zur Parallelschaltung mehrerer Module GMR10Dx zu finden.

Anlaufprobleme

Es ist von entscheidender Bedeutung, eine stabile Spannungsquelle für digitale Prozessoren bereitzustellen, bevor sie betriebsbereit sind. Dies erfordert den Betrieb des Bias-Reglers über eine von der PFC-Stufe unabhängige Stromquelle. Die Leistungswandlerschaltung von Ganmar bezieht bis zu 18 Watt von der Wechselstromquelle, was die Phasenbeziehungen des Wechselstromeingangs nur minimal beeinträchtigt. Das Modul GMR10DX unterstützt einen Eingangsspannungsbereich von 100 VDC bis 320 VDC und deckt damit den typischen Bereich für Offline-Anwendungen ab.

Werden höhere Quellenspannungen benötigt, z. B. für Hochleistungsanwendungen mit möglichen Gleichrichter-Ausgangsspannungen von bis zu 380 V, bietet der technische Support von Ganmar Unterstützung bei der Auswahl weiterer Optionen aus der Serie GMR10Dx.

Abbildung 2 zeigt einen typischen 6-Dioden-Brückengleichrichter, der sich für die Inbetriebnahme des Systems mit diesem Modul eignet. Sobald der AC-Eingang ca. 42 Veff (60 Hz oder 400 Hz) übersteigt, was zu einem 200-VDC-Ausgang der Brücke mit einem kleinen 10-µF-Kondensator führt, beginnen die Module bei niedriger Last mit einer maximalen Verzögerung von 70 ms mit der Ausgabe. Diese Verzögerung ist akzeptabel, da keine anderen Systemblöcke während des Starts Strom verbrauchen.

Wenn die Wechselstromeingänge dazu führen, dass der Ausgang des 6-Dioden-Brückengleichrichters den sicheren Betriebsbereich des Wandlermoduls überschreitet, schaltet sich das Modul ab, bis die gleichgerichtete Spannung auf einen sicheren Pegel zurückkehrt. Zusätzlich wird ein Unterspannungsschutz aktiviert, wenn die gleichgerichtete Spannung unter 100 V fällt.

Diagramm: Direkter Bezug von maximal 18 W aus dem AC-EingangAbbildung 2: Bezug von maximal 18 W aus dem AC-Eingang direkt zur Inbetriebnahme und Vorspannung. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Eingangsfilter

Leistungsschaltmodule, wie das GRM10Dx, weisen eine „negative“ Impedanzcharakteristik gegenüber ihren Eingangsstromquellen auf. Diese Eigenschaft erfordert ein sorgfältiges Filterdesign, um die Stabilität an der Schnittstelle zu gewährleisten. Während der detaillierte Entwurf von Eingangsfiltern in verschiedenen Berichten und Veröffentlichungen ausführlich behandelt wird, bietet dieser Artikel einen kurzen Überblick über die Eingangscharakteristik des Moduls GRM10Dx.

Für eine typische konstante Last von 15 W durch GaN-Treiber, mit einer Gleichrichterspannung von 200 V und einem Wirkungsgrad von 0,85 wird die äquivalente Impedanz als |200²/(15/η)| berechnet, was ungefähr 3,14 kΩ ergibt. Diese Impedanz ist im Vergleich zur Quellenimpedanz relativ hoch, so dass es für den erforderlichen Filter einfacher ist, sie effektiv zu umgehen. Es ist jedoch ratsam, einen 10 µF/400 V Dämpfungskondensator in der Nähe des GRM10Dx-Moduls zu installieren. Das Modul selbst enthält einen 0,47-µF-Kondensator zur Bewältigung momentaner Stromspitzen aus internen Schaltvorgängen. Der äquivalente Serienwiderstand (ESR) des externen Kondensators ist nicht kritisch, sofern der Haupt-PFC-Filter eine ausreichende Dämpfung bietet.

Ganmar Technologies bietet auch ein älteres AC-Eingangs-Brückengleichrichtermodul, komplett mit Sicherung und EMI-Filter, zur einfachen Integration mit dem Modul GRM10Dx. Dadurch wird der Anschluss an die Wechselstromquelle vereinfacht. Details zur Integration dieses Moduls können beim technischen Support von Ganmar erfragt werden.

Vorspannung des Treibers

Anschlussschema, 3-phasigAbbildung 3: Anschluss, 3-phasig. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Bild des Moduls GMR10D000 von Ganmar TechnologiesAbbildung 4: Das Modul GMR10D000. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den Schaltplan und ein Foto des Moduls GMR10D000, eines isolierten DC/DC-Wandlers mit einer Leistung von 15 W und zwei Ausgängen. VOUT1 liefert typischerweise 6,5 V bei 3 W, während VOUT2 22 V bei 12 W liefert. Beide Ausgänge erreichen ihren stationären Zustand innerhalb von 10 ms. In diesem Abschnitt wird erläutert, wie die in Abbildung 1 dargestellten Schaltkreise mit den Komponenten GMR10Dx verbunden werden, um die gewünschte Funktionalität und Performance zu erreichen.

Diagramm: Funktionsschema der ModulansteuerungAbbildung 5: Funktionsschema der Modulansteuerung (dargestellt mit GMR10D005). (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Abbildung 5 zeigt die Modulverbindungen mehrerer Module GMR10Dx zur Erfüllung der Funktionen des Bias-Leistungsreglers. In diesem Abschnitt wird die Anwendung des GMR04B008 im Zusammenhang mit dem HS-U-Block ausführlich erläutert. Die beiden anderen Module können einfach repliziert werden, indem Referenzrückgaben, die den jeweiligen Knoten entsprechen, miteinander verbunden werden.

Bild: Internes Schaltbild des GMR04B00x von Ganmar Technologies (zum Vergrößern anklicken)Abbildung 6: Internes Schaltbild des GMR04B00x mit potentialfreier Gate-Leistung und Direktansteuerung. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Abbildung 6 zeigt die Verfügbarkeit von 22 V in Bezug auf den allgemein referenzierten „Masse“-Knoten GNDS.

Anforderungen an die Leistungsstufenschnittstelle

Wie in Abbildung 6 dargestellt, wird bei GaN-Systemen im Allgemeinen empfohlen, eine negative Vorspannung anzulegen, um GaN-Leistungsbauelemente abzuschalten, insbesondere bei hart schaltenden Topologien, bei denen die Ströme 30 A überschreiten. Abbildung 7 zeigt anschauliche Diagramme (mit freundlicher Genehmigung des Infineon-Webinars), die diesen Ansatz verdeutlichen.

Diagramm: Auswirkungen von VEE auf die AbschaltdynamikAbbildung 7: Auswirkungen von VEE auf die Abschaltdynamik. (Bildquelle: Infineon)

Implementierung und Einschalt/Ausschalt-Charakteristik - Die Implementierung von Teilern für Infineon-Bauteile im Modul gewährleistet effiziente Einschalt- und Ausschaltspannungen bei gleichzeitiger Minimierung der Verluste beim Ausschalten. Die geteilten Ansteuerungswellenformen und das Design des GS66xx von Infineon tragen zu einem verbesserten Wirkungsgrad bei, ebenso wie ein einzigartiges Transformatordesign, das Klingelspitzen während des Abschaltvorgangs des GS66xx reduziert.

Einschalten/Abschalten

Für ein vollständiges Einschalten ist eine 5,6-V-Gate-Ansteuerung erforderlich, mit minimaler parasitärer Induktivität und kapazitiver Kopplung zwischen empfindlichen Schaltknoten und Leiterbahnen. Die Einhaltung der Richtlinien des GaN-Anbieters für die ordnungsgemäße Platzierung und Führung der Schaltkreise ist unerlässlich.

Beim Ausschalten sollte die Gate-Source-Spannung (VGS) deutlich unter der Schwellenspannung (VTH) liegen, wobei in den hier behandelten Schaltungen ein Referenzwert von etwa 0 V gilt. Dieser Artikel setzt die Verwendung des Gate-Treiber-ICs ADUM7223 von Analog Devices voraus. Es ist wichtig zu beachten, dass der Schwellenwert für die Unterspannungsabschaltung (Under Voltage Lockout, UVLO) des Treibers 5 V beträgt, wodurch er für die von GaN-Bauteilen geforderte 5,6-V-Gate-Ansteuerung geeignet ist. Die Verlustleistung des Treibers für dieses GaN kann anhand des Datenblattes des Treibers berechnet werden:

Gleichung 1

Unter der Annahme einer Schaltfrequenz von 250 kHz und den unten angegebenen Werten kann PD berechnet werden:

VDDI IDDI IDDX VDDX F QG RP RG RN CINT PD Driver
5 0,01 0,004 6 250000 8,25E-09 2,7 10 1 3,7E-10 1,084159E-01

Die Treiberkonfiguration führt zu einer Verlustleistung von 100 mW, was durchaus im Rahmen der Möglichkeiten der Module GMR10Dx und GMR04B00x liegt. Das Modul GMR10Dx ist in der Lage, deutlich mehr Strom zu liefern, als für den Treiber erforderlich ist, und gewährleistet so eine robuste Stromversorgung für dessen Betrieb.

HV-GaN-Aufbau für Treiber

Das Modul GMR10Dx liefert die erforderlichen Vorspannungen sowohl für den oberen als auch für den unteren GaN-Treiber in einer Halbbrückenkonfiguration (HB). Abbildung 8 veranschaulicht die Verbindungen für die GaN-Treiber an den Teilern.

Die korrekte Referenzierung der Vorspannungsrückführung ist entscheidend, um ein unregelmäßiges Schaltverhalten und eine mögliche Beschädigung der GaN-Bauelemente zu verhindern. Um einen korrekten und sicheren Betrieb zu gewährleisten, sind die Richtlinien und Empfehlungen in den spezifischen GaN-Datenblättern und Anwendungshinweisen zu beachten. Weitere Informationen sind den Anwendungshinweisen im Datenblatt des integrierten zweikanaligen Direkttreibermoduls GMR04Bx zu entnehmen.

Diagramm: Totem-Pole-Anordnung und klassische Halbbrücken-KonfigurationAbbildung 8: Totem-Pol-Anordnung und klassische Halbbrückenkonfiguration mit geteilten Direktanschlüssen zu GaN-Schaltern. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Das Modul GMR04B00x liefert die erforderliche potentialfreie Vorspannung für den oberen GaN-Schalter-Gate-Treiber, wodurch zusätzliche Schaltungen wie ein fliegender Bootstrap-Kondensator zur Erzeugung der erforderlichen Vorspannung überflüssig werden.

Bei den Modulen GMR04B00x können die potentialfreien Gate-Treiber-Spannungen direkt an die Gates der oberen und unteren GaN-Schalter angeschlossen werden, was eine stabile ±5,6-V-Gate-Ansteuerung ermöglicht. Dieser Ansatz vereinfacht das Design, da der Controller nicht mehr den unteren Baustein schalten muss, um die Vorspannung für den oberen Gate-Treiber zu erzeugen.

Durch die Verwendung der Module GMR04B00x können die gewünschten Gate-Treiber-Spannungen sowohl für die oberen als auch für die unteren GaN-Schalter erreicht werden, ohne dass die Komplexität und die zusätzlichen Komponenten, die bei alternativen Vorspannungsmethoden erforderlich sind, in Kauf genommen werden müssen.

Das in Abbildung 9 gezeigte klassische Bootstrap-Schema hat mehrere Nachteile, darunter die Notwendigkeit zusätzlicher Komponenten wie Dioden und nichtpolare Kondensatoren, deren Werte möglicherweise an die spezifischen Anforderungen von GaN- oder anderen Bauteilen angepasst werden müssen. Anlaufschwierigkeiten und das Fehlen einer starren Vorspannung sind erhebliche Bedenken bei diesem Ansatz. Außerdem ist das alte Bootstrap-Schema nicht mit bipolaren HB-Knoten kompatibel.

Abbildung: Klassisches Vorspannungsschema für den potentialfreien Gate-TreiberAbbildung 9: Klassisches Vorspannungsschema für den potentialfreien Gate-Treiber. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Dank ihres kompakten Layouts bilden die Module GMR10Dx und GMR04B00x samt ihrer zugehörigen Erweiterungen eine weitaus platzsparendere Alternative. Dies macht sie zu einer praktischen Lösung für Anwendungen, die eine effiziente Vorspannung und eine angemessene Referenzierung erfordern.

Strommessung

Die Abbildungen 10 und 11 veranschaulichen die Integration der Strommessung mit Shunt-Widerständen in die Module GMR10Dx und GMR04B00x. Shunt-Widerstände werden üblicherweise zur Messung und Überwachung des durch einen Stromkreis fließenden Stroms verwendet. Wenn diese Widerstände strategisch im Strompfad platziert werden, kann der Spannungsabfall über ihnen gemessen und zur Berechnung des Stroms verwendet werden.

Im Zusammenhang mit den GMR-Modulen werden Strommess-Shunt-Widerstände in Reihe mit der Last oder einem isolierten Strommessmodul mit hoher Bandbreite geschaltet. Dieser Aufbau gewährleistet eine genaue Stromerfassung und -überwachung. Die GMR-Module liefern die erforderlichen potentialfreien oder massebezogenen Vorspannungen und die Leistung zur Unterstützung der Strommesssysteme und gewährleisten zuverlässige und präzise Messungen.

Durch die Implementierung der Strommessung in das Systemdesign können wertvolle Informationen über Stromstärken gesammelt und die Leistung von Schaltkreisen oder Systemen überwacht werden. Das ist besonders bei Anwendungen nützlich, die eine präzise Stromregelung oder einen Schutz erfordern, wie z. B. bei der Motorsteuerung, der Leistungselektronik oder bei Systemen für erneuerbare Energien.

Diagramm: Klassische Strommessung mit Shunt-Widerständen (zum Vergrößern anklicken)Abbildung 10: Klassische Methode zur Strommessung über einen Shunt-Widerstand. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Diagramm: GMRCS000 von Ganmar Technologies für die nicht-dissipative StromerfassungAbbildung 11: GMRCS000 für nicht-dissipative Strommessung. (Bildquelle: Ganmar Technologies)

Ganmar Technologies bietet die Module GMRCSN000 und GMRCSP000 als kompakte, isolierte, nicht-dissipative Stromsensorlösungen an. Diese Module bieten eine isolierte Stromerfassung mit hoher Bandbreite, ohne dass zusätzliche Shunt-Widerstände im Strompfad erforderlich sind. Dadurch werden Leistungsverluste vermieden und die Konstruktion vereinfacht.

Die Module GMRCSN000 und GMRCSP000 erfassen den Strom, der durch den Stromkreis fließt, und bieten zwei Ausgangspolaritäten: 0 bis +Vsense und -Vsense bis 0. Diese Ausgangsbereiche eignen sich für den direkten Anschluss an den ADC (Analog/Digital-Wandler) von eingebetteten Steuerungen oder für analoge Steuerungen, die in brückenlosen PFC-Anwendungen eingesetzt werden.

Die Verwendung der Module GMRCSN000 oder GMRCSP000 vereinfacht die Implementierung der Strommessung, spart wertvollen Platz auf der Platine und gewährleistet genaue und isolierte Strommessungen. Für weitere Informationen zu diesen Modulen und den entsprechenden Teilenummern steht der technische Support von Ganmar Technologies zur Verfügung, der ausführliche Unterstützung und Beratung bei der Integration bietet.

Fazit:

In diesem Artikel wird ein umfassender Designansatz für den Systemstart und die Vorspannung unter Verwendung der Module GMR10Dx und GMR04B00x in Verbindung mit Hochspannungs-Hochleistungs-GaN-Schaltern beschrieben. Der Schwerpunkt liegt auf GaN-Schaltern von Infineon, die häufig in Anwendungen wie 3-Phasen-Motoren, 3-Phasen-Wechselrichtern und EV-Ladegeräten der Stufe 3 eingesetzt werden.

Das Design bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Ansätzen, darunter erhöhte Zuverlässigkeit, Kompaktheit und Effizienz. Die Module GMR10Dx und GMR04B00x bieten eine vielseitige und robuste Lösung für den Systemstart und die Vorspannung, da sie direkte Verbindungen zu den Gates dieser Schalter bieten.

Darüber hinaus werden in dem Artikel die Module GMRCSN000 und GMRCSP000 vorgestellt, die eine kompakte, nicht-dissipative Strommesslösung mit flexiblen Ausgangsmöglichkeiten bieten. Diese Module vereinfachen die Implementierung der Strommessung und bieten genaue, isolierte Strommessungen.

Durch den Einsatz der in diesem Artikel vorgestellten Designansätze und Lösungen können die Performance und Zuverlässigkeit von Systemen mit GaN-Schaltern erheblich verbessert werden. Darüber hinaus können Entwicklungsteams von dem Fachwissen und der Unterstützung von Ganmar Technologies profitieren.

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