電機消耗了全球約50%的電力。電動機的廣泛應用加劇了對先進控制技術的需求，以實現精確和可靠的控制，同時最小化能源消耗。先進的半導體技術可以優化電源管理，減少熱損耗，并實現更智能的電機控制架構。

　　使用氮化鎵(GaN)設備可以幫助滿足這些需求。Qorvo和Cambridge GaN Devices正在合作提供緊湊、節能的電機解決方案。

　　電機控制基礎

　　永磁同步電機和無刷直流電機以其高效和耐用性而聞名。

　　這些電機依靠電子生成的旋轉磁場來運行，需要對其相位的電壓和電流進行精確控制。通常，控制是通過電子換向實現的，這需要一個電機控制器來準確計時線圈激勵，以實現最佳的速度、扭矩和效率。其他電機控制器參數包括精確的速度和扭矩調節、平滑運行的軟啟動、加速和減速控制以及針對故障或過載的保護。

　　現代電機控制器將這種功能集成到先進的微控制器中，以驅動高功率mosfets(H橋)。這種集成簡化了電路設計，最小化了外部組件，并降低了成本。

　　在這些架構中，微控制器是電機控制器的核心處理單元，執行精確的速度、扭矩和位置控制算法。它管理電子換向，驅動MOSFETs，并確保系統保護。MCU最顯著的規格包括高PWM分辨率、實時處理能力、集成的外圍設備(ADCs、定時器、通信接口)以及足夠的內存來存儲固件。低延遲和可靠性也是確保平滑電機運行和有效處理動態負載變化所必需的。

　　與MCU并肩，H橋由以H形模式排列的功率MOSFETs組成。H橋電機控制器中的MOSFETs作為高速開關，控制電流流動以驅動電機雙向運行。重要的規格包括低RDS(on)以最小化導通損耗、高電流處理能力、支持高PWM頻率的快速開關速度以及高效散熱的熱性能。

　　Qorvo和CGD的高效電機控制解決方案

　　Qorvo和CGD開發了一種先進的電機控制解決方案，即PAC5556AEVK和PAC5556AEVK3，通過集成Qorvo的PAC5556A電機控制器和CGD的ICeGaN ICs。

　　PAC5556A是一款高性能微控制器，集成了精確換向和扭矩控制功能。這款32位微控制器內置了600V門驅動器(低端和高端)，無需外部門驅動器。它還集成了一個12位、2.5兆樣本每秒(MSPS)的ADC和數字通信接口，用于實時監測參數。

　　這些設備采用CGD的ICeGaN P2 ICs制造，利用GaN技術實現超低功耗和高開關效率。PAC5556AEVK2和PAC5556AEVK3支持400W的峰值性能，使用240 m?(RDS(on))的變體，以及使用55 m?(RDS(on))變體時高達800W。ICeGaN還集成了電流感應和Miller鉗位元件，以進一步減少物料清單。

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