Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2024-04-16 Origine: Site
Le nitrure de gallium remplace le silicium et est de plus en plus utilisé dans les applications qui nécessitent une plus grande densité de puissance et une efficacité énergétique plus élevée. En tant que clé pour fournir une connectivité ininterrompue, de nombreux centres de données s'appuient sur la technologie des semi-conducteurs de plus en plus populaire pour améliorer l'efficacité énergétique et la densité de puissance. .
La technologie de nitrure de gallium, communément appelé GAn, est un matériau semi-conducteur à large bande-bandgap de plus en plus utilisé dans les applications à haute tension. Ces applications nécessitent des alimentations avec une plus grande densité de puissance, une efficacité énergétique plus élevée, une fréquence de commutation plus élevée, une meilleure gestion thermique et une taille plus petite. En plus des centres de données, ces applications comprennent les systèmes CVC, les alimentations de communication, les onduleurs photovoltaïques et les fournitures de chargement des ordinateurs portables.
David Snook, responsable de la gamme de produits GAN chez Texas Instruments, a déclaré: 'Le nitrure de gallium est une étape critique vers l'augmentation de la densité de puissance et l'amélioration du système d'énergie et de l'efficacité énergétique dans une variété d'applications. Le nombre d'entreprises utilisant GAN dans leurs conceptions augmente rapidement. La réduction de la consommation d'énergie et l'amélioration de l'efficacité est cruciale. ' '
Depuis plus de 60 ans, le silicium est le fondement des composants de gestion de la puissance semi-conducteurs qui convertissent le courant alternatif (AC) en courant direct (DC), puis convertissent l'entrée de tension DC en fonction des besoins d'une variété d'applications, des téléphones mobiles aux robots industriels. Une chose suffit. Comme les composants ont été améliorés et optimisés, les propriétés physiques du silicium ont été mises à profit. Aujourd'hui, le silicium ne peut pas fournir plus de puissance aux fréquences requises sans augmenter la taille.
En conséquence, au cours de la dernière décennie, de nombreux concepteurs de circuits se sont tournés vers le GAN pour obtenir une puissance plus élevée dans les petits espaces. De nombreux concepteurs sont confiants dans le potentiel de la technologie pour les innovations futures, principalement en raison de trois facteurs:
En tant qu'application semi-conductrice, bien que Gan soit relativement nouveau dans le silicium, il a été développé depuis de nombreuses années et a une certaine fiabilité. Texas Instruments Gan Chips a réussi plus de 40 millions d'heures de tests de fiabilité. Son efficacité est évidente même dans les applications exigeantes telles que les centres de données.
David a déclaré: 'Alors que les consommateurs et les entreprises continuent d'exiger des quantités croissantes de données pour des applications telles que l'intelligence artificielle, le cloud computing et l'automatisation industrielle, de plus en plus de centres de données sont nécessaires dans le monde entier. Pour s'assurer que les centres de données peuvent être ajoutés sans excès pour aller en ligne sans compromettre la consommation d'énergie, un aliment plus efficace doit être réalisé.
Bien que Gan soit désormais plus cher que le silicium au niveau des puces, les avantages globaux des coûts du système, l'efficacité et les améliorations de la densité de puissance que GAN apporte plus que l'emporter sur la valeur de l'investissement initial. Par exemple, l'utilisation d'un système de gestion d'énergie basé sur GAN dans un centre de données de 100 mégawatts pourrait économiser 7 millions de dollars en coûts énergétiques sur 10 ans, même avec un gain d'efficacité de seulement 0,8%. L'énergie économisée est suffisante pour alimenter 80 000 maisons, ou à peu près la taille d'une petite ville, pendant un an.
'Gan Technology peut fonctionner à des fréquences plus élevées, ce qui permet à certaines topologies et architectures avec un coût de matériaux plus faible', a déclaré Robert Taylor, directeur général du Texas Instruments 'Power Design Services Group. 'Grâce aux fréquences de fonctionnement plus élevées, les ingénieurs peuvent également choisir des composants supplémentaires plus petits dans la conception fournit des topologies non prises en charge par le silicium, donnant aux ingénieurs la flexibilité pour optimiser leurs conceptions d'alimentation. '
Gan FET a besoin de chauffeurs de porte dédiés, ce qui signifie un temps et des efforts de conception supplémentaires. Cependant, Texas Instruments a simplifié la conception du GAN en intégrant les pilotes de porte et certaines fonctionnalités de protection dans la puce.
David a déclaré: 'Les conducteurs intégrés aident à améliorer les performances et à fournir une densité de puissance plus élevée et une fréquence de commutation plus élevée, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant la taille globale du système. L'intégration offre d'énormes avantages de performance et simplifie la conception à l'aide de GAN, permettant aux concepteurs de tirer parti de cette technologie dans une plus grande mesure. '
