Zobrazení: 0 Autor: Editor webů Publikování Čas: 2024-04-16 Původ: Místo
Nitrid gallia nahrazuje křemík a stále více se používá v aplikacích, které vyžadují větší hustotu výkonu a vyšší energetickou účinnost. Jako klíč k zajištění nepřetržité konektivity se mnoho datových center spoléhá na stále populárnější polovodičovou technologii ke zlepšení energetické účinnosti a hustoty energie. .
Technologie nitridu gallia, běžně známá jako GAN, je širokopásmový polovodičový materiál, který se stále více používá ve vysokopěťových aplikacích. Tyto aplikace vyžadují napájecí zdroje s větší hustotou výkonu, vyšší energetickou účinností, vyšší frekvencí přepínání, lepší tepelnou správou a menší velikostí. Kromě datových center zahrnují tyto aplikace systémy HVAC, komunikační napájecí zdroje, fotovoltaické střídače a nabíjecí zásoby notebooku.
David Snook, vedoucí produktové řady GAN v Texas Instruments, řekl: „Nitrid gallia je kritickým krokem ke zvýšení hustoty energie a zlepšení energetického systému a energetické účinnosti v různých aplikacích. Počet společností využívajících GAN v jejich návrzích rychle roste.
Po více než 60 let je Silicon základem polovodičových komponent pro správu energie, které převádějí střídavý proud (AC) na přímý proud (DC) a poté převádějí vstup DC napětí podle potřeb různých aplikací, z mobilních telefonů na průmyslové roboty. Jedna věc je dost. Vzhledem k tomu, že komponenty byly vylepšeny a optimalizovány, byly fyzikální vlastnosti křemíku dobře využívány. Dnes nemůže Silicon dodávat větší energii při požadovaných frekvencích bez rostoucí velikosti.
Výsledkem je, že v posledním desetiletí se mnoho návrhářů obvodů obrátilo na GAN, aby dosáhli vyšší síly v menších prostorech. Mnoho návrhářů je přesvědčeno, že technologický potenciál pro budoucí inovace, především kvůli třem faktorům:
Jako polovodičová aplikace, ačkoli je GAN relativně nová v křemíku, byla vyvíjena po mnoho let a má určitou spolehlivost. Texas Instruments Gan Chips prošly více než 40 milionů hodin testování spolehlivosti. Jeho účinnost je zřejmá i v náročných aplikacích, jako jsou datová centra.
David řekl: „Protože spotřebitelé a podniky nadále vyžadují rostoucí množství údajů pro aplikace, jako je umělá inteligence, cloud computing a průmyslová automatizace, je zapotřebí stále více a více datových center po celém světě. Aby bylo zajištěno, že datová centra lze přidat bez nadměrného probíjení bez toho, aby se procházelo online bez ohrožení spotřeby energie, musí být dosaženo a je třeba dosáhnout klíčových technologií.“
Přestože je GAN nyní dražší než křemík na úrovni čipu, celkové výhody systémových nákladů, efektivita a zlepšení hustoty energie, které GAN přináší více než převáží nad hodnotou počáteční investice. Například použití systému správy energie založený na GAN v datovém centru 100 megawatt by mohlo ušetřit 7 milionů dolarů v nákladech na energii za 10 let, a to i při efektivitě pouze 0,8%. Ušetřená energie stačí k napájení 80 000 domů nebo o velikosti malého města na rok.
'Technologie GAN může fungovat na vyšších frekvencích, což umožňuje některé topologie a architektury s nižšími náklady na materiály, ' řekl Robert Taylor, generální ředitel skupiny Power Design Services Group Texas Instruments. 'Díky vyšších provozních frekvencích si mohou inženýři také vybrat menší další komponenty v designu poskytují topologie, které není podporováno Siliconem, což inženýrům dává flexibilitu při optimalizaci jejich návrhů energie. '
Gan FET vyžadují vyhrazené ovladače brány, což znamená další čas a úsilí. Texas Instruments však zjednodušil design GAN integrací ovladačů brány a některých ochranných prvků do čipu.
David řekl: „Integrovaní ovladači pomáhají zlepšit výkon a poskytovat vyšší hustotu energie a vyšší frekvenci přepínání, čímž se zlepšuje účinnost a snižuje celkovou velikost systému. Integrace poskytuje obrovské výhody výkonu a zjednodušuje design pomocí GAN, což umožňuje návrhářům využívat tuto technologii ve větší míře. “ “
