現今主要家用電器的市場與能源效率和相關品牌密切相關，例如Energy Star認證等。例如冰箱或暖氣、通風與空調(HVAC)系統等，消費者期望這類終端設備能具備高水準的電源效率與產品可靠性。本文將探索氮化鎵(GaN)與無刷DC(BLDC)馬達系統的組合可如何協助提升消費者的生活。
就大量耗用家庭用電的家用電器而言，冰箱壓縮機和HVAC爐鼓風機是典型的例子，這類終端設備使用馬達系統來控制加熱和冷卻應用的空氣與液體流動。設計這類系統時，必須針對馬達將電力轉換為機械運動的作業，進行最佳化。馬達系統設計師通常會修改馬達組件的實體設計，調整屬性以達到特定的額定電壓與速度。系統的電氣設計也需要採用正確的印刷電路板(PCB)布局，以及能實現適當訊號以進行馬達整流和電力傳輸的電子元件。
擁有適合手邊任務的正確元件，可簡化開發程序。例如，德州儀器(TI)已將其三層金屬e-mode GaN技術整合至全新的馬達驅動器產品中，以滿足專屬要求。DRV7308可支援650V，並能代管操作三相位BLDC馬達所需的幾乎所有功能，且容納DRV7308的封裝尺寸夠小，因此可將系統設計成非常小的尺寸。如果運作功率低於250W，甚至不需要散熱器。
DRV7308以HVAC壓縮機等250W家電應用為目標。設計250W HVAC壓縮機馬達逆變器級時，目前有兩種選項：使用MOSFET或IGBT IPM，或選擇離散式實作。這兩種解決方案的最大馬達逆變器級效率為96%或97%，典型功率損耗則為6W至7.5W。這種偏低的效率水準需要如散熱器、較大的PCB等冷卻元件來散熱，並且需要較昂貴的馬達才可達到指定系統效率。DRV7308 GaN IPM可透過更小的封裝，協助減少50%以上的功率損耗，進而實現高於99%的馬達逆變器效率。
DRV7308採用12mm×12mm封裝，這比250W IPM的競爭產品小了55%。GaN IPM優勢與小巧的封裝尺寸，最終可讓您將PCB尺寸縮小65%以上，進而降低PCB與冷卻元件的成本。