Pandangan: 0 Pengarang: Editor Tapak Menerbitkan Masa: 2024-04-16 Asal: Tapak
Gallium nitride menggantikan silikon dan semakin digunakan dalam aplikasi yang memerlukan ketumpatan kuasa yang lebih besar dan kecekapan tenaga yang lebih tinggi. Sebagai kunci untuk menyediakan sambungan yang tidak terganggu, banyak pusat data bergantung kepada teknologi semikonduktor yang semakin popular untuk meningkatkan kecekapan tenaga dan ketumpatan kuasa. .
Teknologi Gallium Nitride, yang biasanya dikenali sebagai GAN, adalah bahan semikonduktor lebar lebar yang semakin digunakan dalam aplikasi voltan tinggi. Aplikasi ini memerlukan bekalan kuasa dengan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, kecekapan tenaga yang lebih tinggi, kekerapan penukaran yang lebih tinggi, pengurusan terma yang lebih baik dan saiz yang lebih kecil. Sebagai tambahan kepada pusat data, aplikasi ini termasuk sistem HVAC, bekalan kuasa komunikasi, penyongsang fotovoltaik dan bekalan pengecasan komputer riba.
David Snook, ketua produk GAN di Texas Instruments, berkata: 'Gallium nitride adalah langkah kritikal ke arah peningkatan ketumpatan kuasa dan meningkatkan sistem kuasa dan kecekapan kuasa dalam pelbagai aplikasi. Bilangan syarikat yang menggunakan GAN dalam reka bentuk mereka berkembang dengan pesat.
Selama lebih dari 60 tahun, silikon telah menjadi asas komponen pengurusan kuasa semikonduktor yang menukar arus berganti (AC) kepada arus mengarahkan (DC) dan kemudian menukar input voltan DC mengikut keperluan pelbagai aplikasi, dari telefon bimbit ke robot perindustrian. Satu perkara sudah cukup. Oleh kerana komponen telah diperbaiki dan dioptimumkan, sifat fizikal silikon telah digunakan dengan baik. Hari ini, silikon tidak dapat memberikan lebih banyak kuasa pada frekuensi yang diperlukan tanpa meningkatkan saiz.
Akibatnya, sepanjang dekad yang lalu, banyak pereka litar telah beralih kepada GAN untuk mencapai kuasa yang lebih tinggi di ruang yang lebih kecil. Ramai pereka yakin dengan potensi teknologi untuk inovasi masa depan, terutamanya disebabkan oleh tiga faktor:
Sebagai aplikasi semikonduktor, walaupun GAN agak baru untuk silikon, ia telah dibangunkan selama bertahun -tahun dan mempunyai kebolehpercayaan tertentu. Texas Instruments Gan Chips telah melepasi lebih daripada 40 juta jam ujian kebolehpercayaan. Keberkesanannya jelas walaupun dalam menuntut aplikasi seperti pusat data.
David berkata: 'Oleh kerana pengguna dan perusahaan terus menuntut peningkatan jumlah data untuk aplikasi seperti kecerdasan buatan, pengkomputeran awan dan automasi perindustrian, lebih banyak lagi pusat data diperlukan di seluruh dunia.
Walaupun GAN kini lebih mahal daripada silikon pada peringkat peringkat cip, kelebihan kos sistem keseluruhan, kecekapan dan peningkatan ketumpatan kuasa yang GAN membawa lebih daripada lebih daripada nilai pelaburan awal. Sebagai contoh, menggunakan sistem pengurusan kuasa berasaskan GAN di pusat data 100 megawatt dapat menjimatkan kos tenaga $ 7 juta selama 10 tahun, walaupun dengan keuntungan kecekapan hanya 0.8%. Tenaga yang disimpan cukup untuk menguasai 80,000 rumah, atau kira -kira saiz bandar kecil, selama setahun.
'Teknologi GAN boleh beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, yang membolehkan beberapa topologi dan seni bina dengan kos bahan yang lebih rendah,' kata Robert Taylor, pengurus besar Kumpulan Perkhidmatan Reka Bentuk Kuasa Texas Instruments. 'Terima kasih kepada frekuensi operasi yang lebih tinggi, jurutera juga boleh memilih komponen tambahan yang lebih kecil dalam reka bentuk menyediakan topologi yang tidak disokong oleh silikon, memberikan jurutera fleksibiliti untuk mengoptimumkan reka bentuk kuasa mereka. '
Gan FET memerlukan pemandu pintu berdedikasi, yang bermaksud masa dan usaha reka bentuk tambahan. Walau bagaimanapun, Texas Instruments telah mempermudahkan reka bentuk GAN dengan mengintegrasikan pemandu pintu dan beberapa ciri perlindungan ke dalam cip.
David berkata: 'Pemandu bersepadu membantu meningkatkan prestasi dan memberikan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dan kekerapan beralih yang lebih tinggi, dengan itu meningkatkan kecekapan dan mengurangkan saiz sistem keseluruhan. Integrasi menyediakan kelebihan prestasi yang besar dan memudahkan reka bentuk menggunakan GAN, yang membolehkan pereka untuk memanfaatkan teknologi ini ke tahap yang lebih tinggi.
