Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2024-04-16 Origem: Site
O nitreto de gálio está substituindo o silício e é cada vez mais usado em aplicações que requerem maior densidade de potência e maior eficiência energética. Como a chave para fornecer conectividade ininterrupta, muitos data centers dependem da tecnologia de semicondutores cada vez mais popular para melhorar a eficiência energética e a densidade de energia. .
A tecnologia de nitreto de gálio, comumente conhecida como GaN, é um material semicondutor de banda larga cada vez mais usado em aplicações de alta tensão. Essas aplicações requerem fontes de alimentação com maior densidade de potência, maior eficiência energética, maior frequência de comutação, melhor gerenciamento térmico e tamanho menor. Além dos data centers, essas aplicações incluem sistemas HVAC, fontes de alimentação de comunicação, inversores fotovoltaicos e suprimentos de carregamento de laptop.
David Snook, chefe da linha de produtos GaN da Texas Instruments, disse: 'O nitreto de gálio é um passo crítico para aumentar a densidade de energia e melhorar o sistema de energia e a eficiência de energia em uma variedade de aplicações. O número de empresas que usam GaN em seus projetos está crescendo rapidamente. A redução do consumo de energia e a melhoria da eficiência é crucial.
Por mais de 60 anos, o silício tem sido a base dos componentes de gerenciamento de energia semicondutores que convertem a corrente alternada (CA) em corrente direta (DC) e depois converte a entrada de tensão CC de acordo com as necessidades de uma variedade de aplicações, de telefones celulares em robôs industriais. Uma coisa é suficiente. À medida que os componentes foram melhorados e otimizados, as propriedades físicas do silício foram usadas em bom uso. Hoje, o silício não pode fornecer mais energia nas frequências necessárias sem aumentar o tamanho.
Como resultado, na última década, muitos designers de circuitos se voltaram para GaN para obter uma potência mais alta em espaços menores. Muitos designers estão confiantes no potencial da tecnologia para futuras inovações, principalmente devido a três fatores:
Como aplicação de semicondutores, embora o GaN seja relativamente novo no silício, ele foi desenvolvido por muitos anos e tem certa confiabilidade. O Texas Instruments GAN Chips passou mais de 40 milhões de horas de teste de confiabilidade. Sua eficácia é evidente mesmo em aplicativos exigentes, como data centers.
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.'
Embora o GAN agora seja mais caro que o silício em nível de chip, as vantagens gerais de custos do sistema, eficiência e melhorias de densidade de energia que Gan traz mais do que supera o valor do investimento inicial. Por exemplo, o uso de um sistema de gerenciamento de energia baseado em GaN em um data center de 100 megawatts pode economizar US $ 7 milhões em custos de energia em 10 anos, mesmo com um ganho de eficiência de apenas 0,8%. A energia economizada é suficiente para alimentar 80.000 casas, ou do tamanho de uma cidade pequena, por um ano.
'A tecnologia GaN pode operar em frequências mais altas, o que permite algumas topologias e arquiteturas com menor custo de atendimento de materiais,' disse Robert Taylor, gerente geral do grupo de serviços de design de energia da Texas Instruments. 'Graças às frequências operacionais mais altas, os engenheiros também podem escolher componentes adicionais menores no design fornecem topologias não suportadas pelo Silicon, dando aos engenheiros a flexibilidade de otimizar seus projetos de energia. '
Os Fets GAN exigem drivers de portão dedicados, o que significa tempo e esforço adicionais de design. No entanto, o Texas Instruments simplificou o design do GAN, integrando drivers de portão e alguns recursos de proteção no chip.
David disse: 'Os motoristas integrados ajudam a melhorar o desempenho e proporcionar uma maior densidade de potência e maior frequência de comutação, melhorando assim a eficiência e reduzindo o tamanho geral do sistema. A integração fornece enormes vantagens de desempenho e simplifica o design usando GaN, permitindo que os designers aproveitem essa tecnologia em maior extensão. '
