Galij nitrid zamjenjuje silicij i sve se više koristi u aplikacijama koje zahtijevaju veću gustoću snage i veću energetsku učinkovitost. Kao ključ za pružanje neprekidne povezanosti, mnogi se podatkovni centri oslanjaju na sve popularniju tehnologiju poluvodiča kako bi se poboljšala energetska učinkovitost i gustoća snage. .
Tehnologija galija nitrida, obično poznata kao GAN, je širokopojasni poluvodički materijal koji se sve više koristi u aplikacijama visokog napona. Ove aplikacije zahtijevaju napajanje s većom gustoćom snage, većom energetskom učinkovitošću, većom frekvencijom prebacivanja, boljim toplinskim upravljanjem i manjom veličinom. Pored podataka, ove aplikacije uključuju HVAC sustave, komunikacijske napajanja, fotonaponske pretvarače i zalihe punjenja prijenosnih računala.
Saznajte kako GAN gura granice gustoće snage i učinkovitosti.
David Snook, šef Gan linije proizvoda na Texas Instruments, rekao je: 'Galij nitrid je presudan korak ka povećanju gustoće snage i poboljšanju elektroenergetskog sustava i učinkovitosti električne energije u različitim primjenama. Broj tvrtki koje koriste GAN u svojim dizajnima brzo raste. Spuštanje potrošnje energije i poboljšanja učinkovitosti je presudno. '
Već više od 60 godina Silicij je temelj komponenti za upravljanje poluvodičkim napajanjem koje pretvaraju izmjeničnu struju (AC) u izravnu struju (DC), a zatim pretvaraju ulaz istosmjernog napona u skladu s potrebama različitih aplikacija, od mobilnih telefona do industrijskih robota. Jedna stvar je dovoljno. Kako su komponente poboljšane i optimizirane, fizička svojstva silicija dobro se koriste. Danas silicij ne može isporučiti više snage na potrebnim frekvencijama bez povećanja veličine.
Kao rezultat toga, u proteklom desetljeću, mnogi dizajneri krugova okrenuli su se GAN -u kako bi postigli veću snagu u manjim prostorima. Mnogi su dizajneri sigurni u potencijal tehnologije za buduće inovacije, prvenstveno zbog tri faktora:
Razlog 1: Gan se razvio.
Kao primjena poluvodiča, iako je GAN relativno nov u Siliciju, razvijen je dugi niz godina i ima određenu pouzdanost. Texas Instruments Gan čipovi prošli su više od 40 milijuna sati testiranja pouzdanosti. Njegova učinkovitost vidljiva je čak i u zahtjevnim aplikacijama kao što su podatkovni centri.
David je rekao: ', Budući da potrošači i poduzeća i dalje zahtijevaju sve veće količine podataka za aplikacije kao što su umjetna inteligencija, računalstvo u oblaku i automatizacija industrijske automatizacije, potrebno je sve više i više podatkovnih centara širom svijeta. Da bi se osiguralo da se podatkovni centri mogu dodavati bez pretjeranog na mreži bez kompromitiranja potrošnje energije, efikasnija opskrba energijom, a to je postigla i opskrba GAN -om, a ključna je i GAN -a.
Razlog 2: Dizajn na razini sustava pomoću GAN-a štedi troškove.
Iako je GAN sada skuplji od silicija na razini čipa, ukupne prednosti troškova sustava, učinkovitost i poboljšanja gustoće snage koje GAN donosi više nego što nadmašuju vrijednost početnog ulaganja. Na primjer, korištenje sustava upravljanja napajanjem utemeljenom na GAN-u u podatkovnom centru od 100 megavata moglo bi uštedjeti 7 milijuna dolara troškova energije tijekom 10 godina, čak i uz dobitak učinkovitosti od samo 0,8%. Ušteđena energija dovoljna je za napajanje 80.000 domova ili veličine malog grada na godinu dana.
'GAN tehnologija može raditi na višim frekvencijama, što omogućava neke topologije i arhitekture s nižim troškovima računa materijala, ', rekao je Robert Taylor, generalni direktor grupe za dizajniranje Power Instruments 'Texas Instruments. 'Zahvaljujući višim radnim frekvencijama, inženjeri također mogu odabrati manje dodatne komponente u dizajnu pruža topologije koje silicij ne podržava, a inženjerima daje fleksibilnost za optimizaciju njihovih dizajna snage. '
Razlog 3: Poboljšane performanse i jednostavnost korištenja integracijom.
GAN FET -ovi zahtijevaju namjenske vozače vrata, što znači dodatno vrijeme i trud dizajna. Međutim, Texas Instruments je pojednostavio GAN dizajn integrirajući vozače vrata i neke zaštitne značajke u čip.
David je rekao: 'Integrirani pokretači pomažu u poboljšanju performansi i pružaju veću gustoću snage i veću frekvenciju prebacivanja, poboljšavajući na taj način učinkovitost i smanjujući ukupnu veličinu sustava. Integracija pruža ogromne prednosti performansi i pojednostavljuje dizajn pomoću GAN -a, omogućujući dizajnerima da u većoj mjeri iskoriste prednost ove tehnologije. '