Vizualizări: 0 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2024-04-16 Originea: Site
Nitrura de galiu înlocuiește siliciul și este din ce în ce mai utilizat în aplicații care necesită o densitate de putere mai mare și o eficiență energetică mai mare. Ca cheia pentru furnizarea de conectivitate neîntreruptă, multe centre de date se bazează pe tehnologia semiconductorului din ce în ce mai populară pentru a îmbunătăți eficiența energetică și densitatea puterii. .
Tehnologia de nitrură de galiu, cunoscută în mod obișnuit ca GAN, este un material semiconductor cu bandă largă din ce în ce mai utilizat în aplicații de înaltă tensiune. Aceste aplicații necesită surse de alimentare cu o densitate de putere mai mare, o eficiență energetică mai mare, o frecvență de comutare mai mare, o gestionare termică mai bună și o dimensiune mai mică. În plus față de centrele de date, aceste aplicații includ sisteme HVAC, surse de alimentare cu comunicații, invertoare fotovoltaice și livrări de încărcare a laptopurilor.
David Snook, șeful liniei de produse GAN de la Texas Instruments, a declarat: 'Nitrida Gallium este un pas critic către creșterea densității puterii și îmbunătățirea sistemului de energie electrică și a eficienței puterii într -o varietate de aplicații. Numărul companiilor care utilizează GAN în proiectele lor crește rapid. Scăderea consumului de energie și îmbunătățirea eficienței este crucial.'
De mai bine de 60 de ani, siliconul a fost fundamentul componentelor de gestionare a puterii semiconductoare care transformă curentul alternativ (AC) în curent direct (DC) și apoi convertesc intrarea tensiunii DC în funcție de nevoile unei varietăți de aplicații, de la telefoane mobile la roboți industriali. Un lucru este suficient. Pe măsură ce componentele au fost îmbunătățite și optimizate, proprietățile fizice ale siliciului au fost utilizate în mod bun. Astăzi, siliciul nu poate oferi mai multă putere la frecvențele necesare fără a crește dimensiunea.
Drept urmare, în ultimul deceniu, mulți designeri de circuit au apelat la GAN pentru a obține o putere mai mare în spații mai mici. Mulți designeri sunt încrezători în potențialul tehnologiei pentru inovațiile viitoare, în principal din cauza a trei factori:
Ca o aplicație semiconductor, deși GAN este relativ nou la siliciu, a fost dezvoltat de mai mulți ani și are o anumită fiabilitate. Texas Instruments Gan Chips au trecut mai mult de 40 de milioane de ore de testare a fiabilității. Eficacitatea sa este evidentă chiar și în cereri solicitante, cum ar fi centrele de date.
David a spus: „în calitate de consumatori și întreprinderi continuă să ceară cantități din ce în ce mai mari de date pentru aplicații precum inteligență artificială, cloud computing și automatizare industrială, sunt necesare tot mai multe centre de date în întreaga lume. Pentru a se asigura că centrele de date pot fi adăugate fără excesiv pentru a merge online, fără a compromite consumul de energie, pentru a obține o alimentație mai eficientă.
Deși GAN este acum mai scump decât siliciul pe nivel de cip, avantajele generale ale costurilor sistemului, eficiența și îmbunătățirile densității puterii pe care GAN aduce mai mult decât depășesc valoarea investiției inițiale. De exemplu, utilizarea unui sistem de gestionare a puterii bazat pe GAN într-un centru de date de 100 de megawati ar putea economisi 7 milioane de dolari în costuri de energie pe parcursul a 10 ani, chiar și cu un câștig de eficiență de doar 0,8%. Energia economisită este suficientă pentru a alimenta 80.000 de case sau aproximativ dimensiunea unui oraș mic, timp de un an.
'Tehnologia GAN poate funcționa la frecvențe mai mari, ceea ce permite unele topologii și arhitecturi cu o factură mai mică a costurilor materialelor', a spus Robert Taylor, directorul general al grupului de servicii de proiectare a puterii Texas Instruments. 'Datorită frecvențelor de operare superioare, inginerii pot alege, de asemenea, componente suplimentare mai mici în proiectare oferă topologii care nu sunt acceptate de siliciu, oferind inginerilor flexibilitatea de a -și optimiza proiectele de putere.'
FET -urile GaN necesită șoferi dedicate de poartă, ceea ce înseamnă timp și efort suplimentar de proiectare. Cu toate acestea, Texas Instruments a simplificat designul GaN prin integrarea driverelor de poartă și a unor caracteristici de protecție în cip.
David a spus: 'Driverele integrate ajută la îmbunătățirea performanței și oferă o densitate mai mare a puterii și o frecvență de comutare mai mare, îmbunătățind astfel eficiența și reducând dimensiunea generală a sistemului. Integrarea oferă avantaje de performanță uriașe și simplifică proiectarea folosind GAN, permițând proiectanților să profite de această tehnologie într -o măsură mai mare.'
