Neway电机方案的小型化设计
Neway电机方案的小型化设计通过核心器件创新、电路优化、封装革新及散热强化,实现了体积缩减40%、功率密度提升至120W/in³的突破,具体设计要点如下: 一、核心器件创新:GaN(氮化镓)技术突破
材料特性:GaN作为宽禁带半导体,电子迁移率(2000cm²/Vs)和饱和漂移速度(2.5×10⁷cm/s)远超传统硅基器件,开关速度可达硅基的10倍。这一特性使得GaN模块在高频应用中损耗更低,允许通过提升开关频率(如10MHz以上)缩小电感、变压器等被动元件尺寸,从而直接提升功率密度。 应用成果:Neway GaN系列模块功率密度提升至120W/in³,较传统硅基IGBT功率模块(通常<1.5W/cm³,约24W/in³)提升5倍。模块封装尺寸最小达6.8mm×3.0mm,通过优化内部布线结构降低寄生电感,减少开关损耗。
二、电路优化:谐振电感与变压器磁集成设计
设计原理:采用谐振电感与变压器磁集成设计,配合GaN高频特性,进一步压缩体积。例如,通过将电感与变压器磁芯合并,减少独立元件数量,降低整体占用空间。
效果验证:在工业机器人关节驱动器、六轴机器人等空间紧凑的电机控制系统中,Neway GaN模块的小型化设计(体积缩小40%)可显著节省布局空间。某工业机器人厂商采用其DC/DC模块后,整机功耗降低8%,连续满载运行稳定性提升15%。
三、封装革新:高密度封装与散热强化
封装尺寸:Neway GaN模块封装尺寸最小达6.8mm×3.0mm,通过优化内部布线结构降低寄生电感,减少开关损耗。同时,模块提供15W-300W全系列封装,适配不同功率需求。
散热设计:通过优化散热结构,确保高功率密度下的稳定性。模块工作温度范围覆盖-40℃至+85℃(部分型号达-40℃至+93℃),适应复杂电磁环境和恶劣工况。
四、性能验证:多场景应用与数据支撑
工业自动化:为PLC、传感器、执行器等提供稳定直流电源,支持生产线高效运行。例如,在CNC机床主轴驱动中,通过DC-DC转换将48V输入转换为24V输出,适配驱动器需求。 机器人技术:满足机器人控制系统对电源的高要求,支持复杂的运动控制和数据处理。某工业机器人厂商采用Neway DC/DC模块后,整机功耗降低8%,连续满载运行稳定性提升15%。
电动汽车:适配车载OBC(如比亚迪800V平台,功率密度10kW/L,效率96.8%),支持20分钟快充。
数据中心:通过高功率密度设计降低PUE(能源使用效率),如英特尔数据中心12V电源采用GaN后PUE降至1.08。