无刷直流（BLDC）电机驱动逆变器板 featuring 高度集成的 3 相 ePower Stage 模块

高效功率转换公司（Efficient Power Conversion, EPC）近日发布了 EPC91122，这是一款专为人形机器人关节应用而设计的 3 相 BLDC（无刷直流）电机驱动逆变器评估板。

EPC91122 采用了 EPC 高度集成的 EPC33110 3 相 ePower Stage 模块。该评估板在针对空间受限的机器人关节进行了优化的超紧凑外形尺寸下，能够提供高达 20 A RMS（28 A 峰值） 的相电流。它集成了完整电机驱动逆变器的所有关键功能，包括微控制器、电机轴角度传感器、辅助电源、以及精确的电压和电流检测电路。

EPC 的电机驱动系统与应用总监 Marco Palma 表示：“EPC91122 展示了基于氮化镓（GaN）的功率级如何在人形机器人领域实现前所未有的集成度和功率密度。”

EPC91122 在机械结构上经过优化，可直接安装在人形关节电机内部。完整的 GaN 逆变器占据直径为 32 mm 的内圆空间，周围是由 55 mm 外框支撑的机械安装和实验室连接部分。这种设计让逆变器能够直接安装在电机外壳内部，从而降低了环路电感，并实现了更高的功率密度和动态性能。

EPC33110 是该系统的核心部件。它是一款最大电压为 100 V 的三相共封装模块，内置三个单片式 GaN 半桥、集成栅极驱动器、自举电路和电平转换器。该器件的导通电阻（RDS(on)）为 11.7 + 13 mΩ，开关频率可高达 150 kHz。这意味着它可以使用更小的无源元件，并能对变化做出快速响应。

该电路板具有宽输入电压范围，非常适合电池供电的机器人系统。EPC 表示，它集成了完整电机驱动逆变器所需的所有关键子系统。

EPC91122 出厂时已预编程，以 100 kHz PWM 频率和 50 ns 死区时间 运行，展示了氮化镓（GaN）技术所实现的高速开关能力。在真实工况下的热测试证实了该电路板具备连续和脉冲运行的能力。

除了人形机器人关节外，EPC91122 还适用于紧凑型伺服驱动器、机器人、无人机和电动出行（eMobility）平台。完整的设计支持文件，包括原理图、物料清单（BOM）和 Gerber 文件均可获取。

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