分类/型态：元件与模组

物主/业主：德州仪器

物品编号：DRV7308

发表日期：2024.06

本次要介绍的产品，是来自德州仪器（TI）一款业界首创的650V三相智慧功率模组（Intelligent Power Module；IPM）━「DRV7308」，适用於250W马达驱动器应用。将为大型电器和暖通空调（Heating, Ventilation and Air Conditioning；HVAC）系统带来更具能源效益、同时体积更为轻巧的设计，一解极端气候延伸而来能源压力。

图一 : 德州仪器首款GaN IPM━「DRV7308」

所谓的IPM，是一种整了IGBT、MOSFET等元件与驱动电路、保护电路等电路模组的统称。由於它会依据所搭载的功率元件进行优化，以适应驱动条件和保护功能，而且易於使用，所以被称之为智慧功率模组。

而DRV7308 GaN IPM的核心优势就在於使用了第三类半导体材料的卓越能源效率。GaN具有高电子迁移率、高击穿电压等优异特性，使其在高频、高功率应用中表现出色。DRV7308透过GaN技术，将逆变器效率提升至惊人的99%以上，相较於传统矽基解决方案，功率损耗降低了50%。

在基本规格方面，DRV7308是一款三相智慧功率模组，内含205mΩ、650V增强型氮化??(GaN)场效电晶体，可驱动高达450V直流电压的三相无刷直流(BLDC) 或永磁同步(PMSM)马达。应用范围包括磁场定向控制(FOC)、正弦电流控制和梯形(六步)电流控制等BLDC马达控制。

图二 : 使用DRV7308的马达驱动逆变器印刷电路板(PCB)尺寸可缩减多达55%。（source：TI）

驱动效率超过99% 满足全球能效标准

此元件采用12mm x 12mm QFN封装，在20kHz切换频率下，可使FOC驱动的 250W三相调变马达驱动应用实现超过99%的效率，且无需散热片。此外内建的启动电路整流器带有启动电流限制，无需外部启动二极体。

由於在功耗上的突破，让工程师们在应对日益提高的SEER、MEPS、能源之星和 Top Runner等全球性标准时，有了更隹的解决之道。尤其是这些标准对家电和HVAC系统的能效提出了更高的要求。

除了卓越的能源效率，DRV7308 GaN IPM在传输效率与可靠性上也有杰出的表现，其失效时间和传播延迟均低於200ns，远低於业界平均水平。这意味着更高的脉冲宽度调变(PWM)切换频率成为可能，进而减少了噪音和系统振动，带来更好的宁静体验。

此外，DRV7308还整合了电流感测放大器、保护功能和逆变器级，大幅简化了系统设计，缩小了方案尺寸和成本。其高功率密度和仅12mm x 12mm的小巧尺寸，使其成为150W至250W马达驱动应用中最小的IPM。

另一方面，由於DRV7308的超高能源效率，因此它无需外部散热元件，所以相较於其他IPM解决方案，使用DRV7308的马达驱动逆变器印刷电路板(PCB)尺寸可缩减多达55%，能充分满足家电产品小型化趋势的需求。

其他的技术规格，包含输出电流能力支援5A峰值电流；每个GaN FET的低导通电阻为在TA = 25。C时为205mΩ RDS(ON)、零反向恢复、低输出电容、压摆率控制，传播延迟小於135ns，失效时间小於200ns。具有相位节点电压压摆率控制的整合闸极驱动器，压摆率选项从5V/ns到40V/ns。

DRV7308也支援500ns最小低侧导通时间，整合快速启动GaN整流器、低侧GaN FET开源引脚，支援1～3分流电流感应，以及60kHz硬开关。另也整合了11MHz、15V/μs放大器，可用於单分流电流感应器。也支援3.3V和5V逻辑输入，并整合BRAKE功能，可同时打开所有低侧GaN FET，也整合温度感测器。

CTIMES 五项评比人文科技指标：★★★★

名称：德州仪器首款GaN IPM━「DRV7308」

评比：

1.创新指标：5

2.精进品质：5

3.环保意识：5

4.人文关怀：3

5.服务评价：4

编辑评语

全球气温持续缓升，HAVC系统的使用率也随着居高不下，让能源的消耗率一直处於紧绷的局面，并直接间接的压抑了全球为减碳所做的努力。而TI这款采用GaN技术的IPM产品正可扭转此一局势，它透过极高的能源效率，大幅降低了HAVC的能耗，并缩减了装置的体积和成本，为节能减碳带来了立即且显着的成果。

影片浏览网址