Tampilan: 0 Penulis: Editor Situs Publikasikan Waktu: 2024-04-16 Asal: Lokasi
Gallium nitrida menggantikan silikon dan semakin banyak digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kepadatan daya yang lebih besar dan efisiensi energi yang lebih tinggi. Sebagai kunci untuk menyediakan konektivitas yang tidak terputus, banyak pusat data bergantung pada teknologi semikonduktor yang semakin populer untuk meningkatkan efisiensi energi dan kepadatan daya. .
Teknologi Gallium Nitride, umumnya dikenal sebagai GAN, adalah bahan semikonduktor bandgap yang semakin banyak yang semakin banyak digunakan dalam aplikasi tegangan tinggi. Aplikasi ini membutuhkan catu daya dengan kepadatan daya yang lebih besar, efisiensi energi yang lebih tinggi, frekuensi switching yang lebih tinggi, manajemen termal yang lebih baik dan ukuran yang lebih kecil. Selain pusat data, aplikasi ini termasuk sistem HVAC, catu daya komunikasi, inverter fotovoltaik dan pasokan pengisian laptop.
David Snook, kepala lini produk GAN di Texas Instruments, mengatakan: 'Gallium nitride adalah langkah penting menuju peningkatan kepadatan daya dan meningkatkan sistem daya dan efisiensi daya dalam berbagai aplikasi. Jumlah perusahaan yang menggunakan GAN dalam desain mereka tumbuh dengan cepat. Menurunkan konsumsi daya dan peningkatan efisiensi sangat penting. ' '
Selama lebih dari 60 tahun, silikon telah menjadi dasar komponen manajemen daya semikonduktor yang mengonversi arus bolak -balik (AC) menjadi arus arus (DC) dan kemudian mengonversi input tegangan DC sesuai dengan kebutuhan berbagai aplikasi, dari ponsel ke robot industri. Satu hal sudah cukup. Karena komponen telah ditingkatkan dan dioptimalkan, sifat fisik silikon telah dimanfaatkan dengan baik. Saat ini, silikon tidak dapat memberikan lebih banyak daya pada frekuensi yang diperlukan tanpa peningkatan ukuran.
Akibatnya, selama dekade terakhir, banyak desainer sirkuit telah beralih ke GAN untuk mencapai daya yang lebih tinggi di ruang yang lebih kecil. Banyak desainer yakin dengan potensi teknologi untuk inovasi di masa depan, terutama karena tiga faktor:
Sebagai aplikasi semikonduktor, meskipun GAN relatif baru untuk silikon, telah dikembangkan selama bertahun -tahun dan memiliki keandalan tertentu. Texas Instruments Gan Chips telah melewati lebih dari 40 juta jam pengujian keandalan. Efektivitasnya terbukti bahkan dalam aplikasi yang menuntut seperti pusat data.
David berkata: 'Ketika konsumen dan perusahaan terus menuntut peningkatan jumlah data untuk aplikasi seperti kecerdasan buatan, komputasi awan dan otomatisasi industri, semakin banyak pusat data yang diperlukan di seluruh dunia. Untuk memastikan bahwa pusat data dapat ditambahkan tanpa digunakan secara online tanpa mengkompromikan konsumsi energi, catu daya yang lebih efisien. Persediaan daya yang lebih efisien.
Meskipun Gan sekarang lebih mahal daripada silikon secara tingkat chip, keseluruhan keunggulan biaya sistem, efisiensi dan peningkatan kepadatan daya yang dibawa GAN lebih dari lebih besar daripada nilai investasi awal. Misalnya, menggunakan sistem manajemen daya berbasis GAN di pusat data 100 megawatt dapat menghemat $ 7 juta dalam biaya energi selama 10 tahun, bahkan dengan kenaikan efisiensi hanya 0,8%. Energi yang dihemat sudah cukup untuk memberi daya pada 80.000 rumah, atau seukuran kota kecil, selama setahun.
'Teknologi GAN dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, yang memungkinkan beberapa topologi dan arsitektur dengan biaya tagihan material yang lebih rendah, ,' kata Robert Taylor, manajer umum Grup Layanan Desain Daya Texas Instruments. 'Berkat frekuensi operasi yang lebih tinggi, para insinyur juga dapat memilih komponen tambahan yang lebih kecil dalam desain memberikan topologi yang tidak didukung oleh silikon, memberi para insinyur fleksibilitas untuk mengoptimalkan desain daya mereka. '
GAN FET membutuhkan driver gerbang khusus, yang berarti waktu dan upaya desain tambahan. Namun, Texas Instruments telah menyederhanakan desain GAN dengan mengintegrasikan driver gerbang dan beberapa fitur perlindungan ke dalam chip.
David mengatakan: 'Driver terintegrasi membantu meningkatkan kinerja dan memberikan kepadatan daya yang lebih tinggi dan frekuensi switching yang lebih tinggi, sehingga meningkatkan efisiensi dan mengurangi ukuran sistem secara keseluruhan. Integrasi memberikan keunggulan kinerja yang sangat besar dan menyederhanakan desain menggunakan GAN, memungkinkan desainer untuk mengambil keuntungan dari teknologi ini ke tingkat yang lebih besar. '
