Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Publikuj Czas: 2024-04-16 Pochodzenie: Strona
Azotek galu zastępuje krzem i jest coraz częściej stosowany w zastosowaniach, które wymagają większej gęstości mocy i wyższej wydajności energetycznej. Jako klucz do zapewnienia nieprzerwanej łączności, wiele centrów danych opiera się na coraz bardziej popularnej technologii półprzewodników w celu poprawy wydajności energetycznej i gęstości energii. .
Technologia azotku galu, powszechnie znana jako GAN, jest materiałem półprzewodnikowym o szerokim pasma coraz częściej stosowanym w zastosowaniach o wysokim napięciu. Zastosowania te wymagają zasilania o większej gęstości energii, wyższej wydajności energetycznej, wyższej częstotliwości przełączania, lepszym zarządzaniu termicznym i mniejszym rozmiarze. Oprócz centrów danych, aplikacje te obejmują systemy HVAC, zasilacze komunikacyjne, falowniki fotowoltaiczne i materiały do ładowania laptopów.
David Snook, szef linii produktów GAN w Texas Instruments, powiedział: „azotek galu jest kluczowym krokiem w kierunku zwiększenia gęstości energii oraz poprawy systemu energetycznego i wydajności energetycznej w różnych zastosowaniach. Liczba firm korzystających z GAN w swoich projektach gwałtownie rośnie. Obniżanie zużycia energii i poprawa wydajności jest kluczowa. ”
Od ponad 60 lat Silicon jest podstawą komponentów zarządzania energią półprzewodnikową, które przekształcają prąd przemienny (AC) na prąd stały (DC), a następnie konwertuje wkład napięcia DC zgodnie z potrzebami różnych aplikacji, od telefonów komórkowych po roboty przemysłowe. Jedno wystarczy. Ponieważ komponenty zostały ulepszone i zoptymalizowane, fizyczne właściwości krzemu zostały dobrze wykorzystane. Obecnie Silicon nie może zapewnić większej mocy przy wymaganych częstotliwościach bez rosnącego rozmiaru.
W rezultacie w ciągu ostatniej dekady wielu projektantów obwodów zwróciło się do Gan, aby osiągnąć wyższą moc w mniejszych przestrzeniach. Wielu projektantów jest pewnych potencjału technologii w przyszłych innowacjach, przede wszystkim z powodu trzech czynników:
Jako zastosowanie półprzewodników, chociaż GAN jest stosunkowo nowy w krzem, został opracowany od wielu lat i ma pewną niezawodność. Texas Instruments GAN Chips minęły ponad 40 milionów godzin testowania niezawodności. Jego skuteczność jest widoczna nawet w wymagających aplikacjach, takich jak centra danych.
David powiedział: „Ponieważ konsumenci i przedsiębiorstwa nadal wymagają rosnących ilości danych do aplikacji, takich jak sztuczna inteligencja, przetwarzanie w chmurze i automatyzacja przemysłowa, potrzebne jest coraz więcej centrów danych na całym świecie. Aby zapewnić, że centra danych mogą być dodawane bez nadmiernego przejścia do Internetu, bez kompromitującego zużycia energii, bardziej wydajne zasilanie serwera musi być osiągnięte, a Gan jest kluczową technologią, aby uzyskać tę zasilanie. ”.
Chociaż GAN jest teraz droższy niż krzem na poziomie wiórów, ogólne zalety kosztów systemu, wydajności i gęstości energii, które GAN wnosi więcej niż przewyższa wartość początkowej inwestycji. Na przykład korzystanie z systemu zarządzania energią w GAN w 100-megawatowym centrum danych może zaoszczędzić 7 milionów dolarów kosztów energii w ciągu 10 lat, nawet przy zysku wydajności zaledwie 0,8%. Zaoszczędzona energia wystarczy, aby na rok zasilać 80 000 domów lub wielkości małego miasta.
„Technologia GAN może działać na wyższych częstotliwościach, co umożliwia niektóre topologie i architektury o niższych kosztach materiałów, ” powiedział Robert Taylor, dyrektor generalny grupy usług energetycznych Texas Instruments. „Dzięki wyższym częstotliwościom roboczym inżynierowie mogą również wybierać mniejsze dodatkowe komponenty w projekcie, zapewniają topologie, które nie są obsługiwane przez krzemu, co daje inżynierom elastyczność optymalizacji ich projektów zasilania. ”
Gan Fets wymaga dedykowanych sterowników bram, co oznacza dodatkowy czas i wysiłek projektowania. Jednak Texas Instruments uprościł projekt GAN poprzez integrację sterowników bram i niektóre funkcje ochrony z układem.
David powiedział: „Zintegrowane sterowniki pomagają poprawić wydajność i zapewniają wyższą gęstość mocy i większą częstotliwość przełączania, co poprawia wydajność i zmniejszając ogólną wielkość systemu. Integracja zapewnia ogromne zalety wydajności i upraszcza projektowanie za pomocą GAN, umożliwiając projektantom skorzystanie z tej technologii w większym stopniu. ”.
