电机消耗了全球约50%的电力。电动机的广泛应用加剧了对先进控制技术的需求，以实现精确和可靠的控制，同时最小化能源消耗。先进的半导体技术可以优化电源管理，减少热损耗，并实现更智能的电机控制架构。

　　使用氮化镓(GaN)设备可以帮助满足这些需求。Qorvo和Cambridge GaN Devices正在合作提供紧凑、节能的电机解决方案。

　　电机控制基础

　　永磁同步电机和无刷直流电机以其高效和耐用性而闻名。

　　这些电机依靠电子生成的旋转磁场来运行，需要对其相位的电压和电流进行精确控制。通常，控制是通过电子换向实现的，这需要一个电机控制器来准确计时线圈激励，以实现最佳的速度、扭矩和效率。其他电机控制器参数包括精确的速度和扭矩调节、平滑运行的软启动、加速和减速控制以及针对故障或过载的保护。

　　现代电机控制器将这种功能集成到先进的微控制器中，以驱动高功率mosfets(H桥)。这种集成简化了电路设计，最小化了外部组件，并降低了成本。

　　在这些架构中，微控制器是电机控制器的核心处理单元，执行精确的速度、扭矩和位置控制算法。它管理电子换向，驱动MOSFETs，并确保系统保护。MCU最显著的规格包括高PWM分辨率、实时处理能力、集成的外围设备(ADCs、定时器、通信接口)以及足够的内存来存储固件。低延迟和可靠性也是确保平滑电机运行和有效处理动态负载变化所必需的。

　　与MCU并肩，H桥由以H形模式排列的功率MOSFETs组成。H桥电机控制器中的MOSFETs作为高速开关，控制电流流动以驱动电机双向运行。重要的规格包括低RDS(on)以最小化导通损耗、高电流处理能力、支持高PWM频率的快速开关速度以及高效散热的热性能。

　　Qorvo和CGD的高效电机控制解决方案

　　Qorvo和CGD开发了一种先进的电机控制解决方案，即PAC5556AEVK和PAC5556AEVK3，通过集成Qorvo的PAC5556A电机控制器和CGD的ICeGaN ICs。

　　PAC5556A是一款高性能微控制器，集成了精确换向和扭矩控制功能。这款32位微控制器内置了600V门驱动器(低端和高端)，无需外部门驱动器。它还集成了一个12位、2.5兆样本每秒(MSPS)的ADC和数字通信接口，用于实时监测参数。

　　这些设备采用CGD的ICeGaN P2 ICs制造，利用GaN技术实现超低功耗和高开关效率。PAC5556AEVK2和PAC5556AEVK3支持400W的峰值性能，使用240 mΩ(RDS(on))的变体，以及使用55 mΩ(RDS(on))变体时高达800W。ICeGaN还集成了电流感应和Miller钳位元件，以进一步减少物料清单。

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