Näkymät: 0 Kirjoittaja: Sivuston editori Julkaisu Aika: 2024-04-16 Alkuperä: Paikka
Gallium -nitridi korvaa piin ja sitä käytetään yhä enemmän sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa tehotiheyttä ja suurempaa energiatehokkuutta. Avaimena keskeytymättömän yhteyden tarjoamiseen, monet tietokeskukset luottavat yhä suosituimpaan puolijohdeteknologiaan energiatehokkuuden ja tehotiheyden parantamiseksi. .
Gallium-nitriditekniikka, joka tunnetaan yleisesti nimellä GAN, on laajakaistainen puolijohdemateriaali, jota käytetään yhä enemmän korkeajännitteisissä sovelluksissa. Nämä sovellukset vaativat virtalähteitä suuremmalla tehotiheydellä, suuremmalla energiatehokkuudella, korkeamman kytkentätaajuuden, paremman lämmönhallinnan ja pienemmän koon. Tietokeskusten lisäksi nämä sovellukset sisältävät LVI -järjestelmät, viestintävirtalähteet, aurinkosähkön invertterit ja kannettavien tietokoneiden lataustarvikkeet.
Texas Instrumentsin GAN -tuotelinjan päällikkö David Snook sanoi: 'Gallium -nitridi on kriittinen askel kohti tehon tiheyden lisäämistä ja energiajärjestelmän parantamista ja energian tehokkuutta useissa sovelluksissa. GAN: n malleissa käytettävien yritysten lukumäärä kasvaa nopeasti. Virrankulutuksen vähentäminen ja tehokkuuden parantaminen on tärkeää.'
Yli 60 vuoden ajan pii on ollut puolijohteiden virranhallintakomponenttien perusta, jotka muuttavat vaihtovirran (AC) suoravirtaan (DC) ja muuntaa sitten DC -jännitteen syöttö useiden sovellusten tarpeiden mukaan matkapuhelimista teollisuusroboteiksi. Yksi asia on tarpeeksi. Koska komponentteja on parannettu ja optimoitu, piin fysikaaliset ominaisuudet on käytetty hyväkseen. Nykyään pii ei voi tuottaa enemmän virtaa vaadituilla taajuuksilla lisäämättä kokoa.
Seurauksena on, että viimeisen vuosikymmenen aikana monet piirisuunnittelijat ovat kääntyneet Ganin puoleen suuremman tehon saavuttamiseksi pienemmissä tiloissa. Monet suunnittelijat ovat varmoja tekniikan potentiaalista tuleville innovaatioille, pääasiassa kolmesta tekijästä:
Puolijohdesovelluksena, vaikka Gan on suhteellisen uusi pii, se on kehitetty monien vuosien ajan ja sillä on tietty luotettavuus. Texas Instruments Gan -sirut ovat läpäisseet yli 40 miljoonaa tuntia luotettavuustestausta. Sen tehokkuus näkyy jopa vaativissa sovelluksissa, kuten tietokeskuksissa.
David sanoi: 'Koska kuluttajat ja yritykset jatkavat kasvavia määriä tietomääriä sovelluksille, kuten keinotekoinen älykkyys, pilvipalvelu ja teollisuusautomaatio, tarvitaan yhä enemmän tietokeskuksia ympäri maailmaa. Varmistaakseen, että tietokeskuksia voidaan lisätä ilman liiallista mennä verkkoon ilman, että vaarantavat energiankulutuksen, tehokkaampi palvelimen virransyöttö on saavutettava, ja Gan on tämän tyypin saavuttamisessa.
Vaikka GaN on nyt kalliimpi kuin pii sirun tason perusteella, järjestelmän kokonaiskustannusetujen, tehokkuuden ja tehotiheyden parannukset, jotka GAN tuo enemmän kuin ylittäen alkuperäisen sijoituksen arvon. Esimerkiksi GAN-pohjaisen energianhallintajärjestelmän käyttäminen 100 megawatin tietokeskuksessa voisi säästää 7 miljoonaa dollaria energiakustannuksia 10 vuoden aikana, jopa vain 0,8%: n tehokkuusvoitto. Säästetty energia riittää 80 000 kodin tai pienen kaupungin koon saamiseen vuodessa.
'GAN -tekniikka voi toimia korkeammilla taajuuksilla, mikä mahdollistaa joitain topologioita ja arkkitehtuureja, joilla on alhaisemmat materiaalikustannukset, ' sanoi Texas Instrumentsin Power Design Services -konsernin pääjohtaja Robert Taylor. 'Korkeampien käyttötaajuuksien ansiosta insinöörit voivat myös valita pienempiä lisäkomponentteja suunnittelussa tarjoaa topologioita, joita pii ei tue, mikä antaa insinööreille joustavuuden optimoida niiden tehosuunnitelmat.'
Gan Fets vaatii omistettuja portti -ohjaimia, mikä tarkoittaa ylimääräistä suunnitteluaikaa ja vaivaa. Texas Instruments on kuitenkin yksinkertaistanut GAN -suunnittelua integroimalla portin ohjaimet ja joitain suojaominaisuuksia siruun.
David sanoi: 'Integroidut kuljettajat auttavat parantamaan suorituskykyä ja tarjoamaan suurempaa tehotiheyttä ja korkeampaa kytkentätaajuutta, mikä parantaa tehokkuutta ja pienentää järjestelmän kokonaiskokoa. Integraatio tarjoaa valtavia suorituskykyä ja yksinkertaistaa suunnittelua GAN: n avulla, jolloin suunnittelijat voivat hyödyntää tätä tekniikkaa suuremmassa määrin.'
