Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Publish Tempo: 2024-04-16 Origine: Sito
Il nitruro di gallio sta sostituendo il silicio ed è sempre più utilizzato in applicazioni che richiedono una maggiore densità di potenza e una maggiore efficienza energetica. Come chiave per fornire connettività ininterrotta, molti data center si basano sulla tecnologia dei semiconduttori sempre più popolari per migliorare l'efficienza energetica e la densità di potenza. .
La tecnologia di nitruro di gallio, comunemente nota come GAN, è un materiale a semiconduttore a banda larga più utilizzata in applicazioni ad alta tensione. Queste applicazioni richiedono alimentatori con una maggiore densità di potenza, una maggiore efficienza energetica, una maggiore frequenza di commutazione, una migliore gestione termica e una dimensione inferiore. Oltre ai data center, queste applicazioni includono sistemi HVAC, alimentatori di comunicazione, inverter fotovoltaici e forniture di ricarica del laptop.
David Snook, capo della linea di prodotti GAN presso Texas Instruments, ha dichiarato: 'Il nitruro di gallio è un passo fondamentale verso l'aumento della densità di potenza e il miglioramento del sistema di alimentazione e l'efficienza energetica in una varietà di applicazioni. Il numero di aziende che utilizzano Gan nei loro progetti sta crescendo rapidamente. Abbassare il consumo di energia e il miglioramento dell'efficienza è cruciale. '
Per più di 60 anni, Silicon è stato il fondamento di componenti di gestione dell'alimentazione a semiconduttore che convertono la corrente alternata (AC) in corrente continua (DC) e quindi convertono l'input di tensione CC in base alle esigenze di una varietà di applicazioni, dai telefoni cellulari ai robot industriali. Una cosa è abbastanza. Poiché i componenti sono stati migliorati e ottimizzati, le proprietà fisiche del silicio sono state messe a frutto. Oggi, il silicio non può fornire più potenza alle frequenze richieste senza aumentare le dimensioni.
Di conseguenza, negli ultimi dieci anni, molti progettisti di circuiti si sono rivolti a GAN per ottenere una potenza maggiore in spazi più piccoli. Molti designer sono fiduciosi nel potenziale della tecnologia per le innovazioni future, principalmente a causa di tre fattori:
Come applicazione a semiconduttore, sebbene GAN sia relativamente nuovo per il silicio, è stato sviluppato per molti anni e ha una certa affidabilità. Texas Instruments GAN Chips ha superato oltre 40 milioni di ore di test di affidabilità. La sua efficacia è evidente anche nelle applicazioni esigenti come i data center.
David said: 'As consumers and enterprises continue to demand increasing amounts of data for applications such as artificial intelligence, cloud computing and industrial automation, more and more data centers are needed around the world. To ensure that data centers can be added without excessive To go online without compromising energy consumption, a more efficient server power supply needs to be achieved, and GaN is the key technology to achieve this type of power supply.'
Sebbene GAN ora sia più costoso del silicio a livello di chip, i vantaggi complessivi dei costi del sistema, l'efficienza e i miglioramenti della densità di potenza che GAN porta più che supera il valore dell'investimento iniziale. Ad esempio, l'utilizzo di un sistema di gestione dell'alimentazione basato su GAN in un data center da 100 megawatt potrebbe risparmiare $ 7 milioni in costi energetici in 10 anni, anche con un guadagno di efficienza di soli 0,8%. L'energia salvata è sufficiente per alimentare 80.000 case, o circa le dimensioni di una piccola città, per un anno.
'La tecnologia GAN può operare a frequenze più alte, il che consente alcune topologie e architetture con un costo più basso dei materiali', ha affermato Robert Taylor, direttore generale del gruppo di servizi di progettazione di alimentazione di Texas Instruments. 'Grazie alle più alte frequenze operative, gli ingegneri possono anche scegliere componenti aggiuntivi più piccoli nel design fornisce topologie non supportate dal silicio, dando agli ingegneri la flessibilità di ottimizzare i loro progetti di alimentazione. '
GAN FETS richiedono conducenti di gate dedicati, il che significa tempo e sforzi di progettazione aggiuntivi. Tuttavia, Texas Instruments ha semplificato il design GAN integrando i conducenti di gate e alcune caratteristiche di protezione nel chip.
David ha detto: 'I driver integrati aiutano a migliorare le prestazioni e a fornire una maggiore densità di potenza e una maggiore frequenza di commutazione, migliorando così l'efficienza e riducendo le dimensioni complessive del sistema. L'integrazione offre enormi vantaggi per le prestazioni e semplifica la progettazione utilizzando GAN, consentendo ai progettisti di sfruttare questa tecnologia in misura maggiore. '
