預(yù)想一下高壓氮化鎵的未來(lái)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】你可以想象有這樣一個(gè)世界,在這個(gè)世界中,你不需要建造這么多發(fā)電廠,來(lái)滿足不斷躥升的數(shù)字需求。在這個(gè)世界中,工業(yè)、企業(yè)計(jì)算、電信和可再生能源系統(tǒng)的運(yùn)行速度大大加快,并且效率更高。
這樣一個(gè)世界也許很快就可以實(shí)現(xiàn)。
正是由于我們推出了LMG3410—一個(gè)用開(kāi)創(chuàng)性的氮化鎵 (GaN) 技術(shù)搭建的高壓、集成驅(qū)動(dòng)器解決方案,相對(duì)于傳統(tǒng)的、基于硅材料的技術(shù),創(chuàng)新人員將能夠創(chuàng)造出更加小巧、效率更高、性能更佳的應(yīng)用。
“氮化鎵就像一個(gè)超級(jí)增壓引擎,”我們的高壓新技術(shù)開(kāi)發(fā)組總監(jiān)Steve Tom說(shuō),“它使得系統(tǒng)運(yùn)行更快,動(dòng)力更加強(qiáng)勁,并且能夠處理更高的功率。它周圍的驅(qū)動(dòng)器、封裝和其它組件能夠真正地提高任何系統(tǒng)的性能。”
它會(huì)影響到我們身邊的每一個(gè)人。你每次使用智能手機(jī)、網(wǎng)上下單、查看社交媒體,或者將照片上傳至在線賬戶時(shí),你連接的是一個(gè)包含數(shù)千臺(tái)服務(wù)器的巨大數(shù)據(jù)中心。
這些服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量很大。而對(duì)于電力的需求—也是對(duì)于電廠發(fā)電量的要求—也增長(zhǎng)的越來(lái)越快,這是因?yàn)槲覀兊纳钆c網(wǎng)絡(luò)互連的關(guān)系越來(lái)越緊密,并且對(duì)于高耗能數(shù)字器件的依賴程度也越來(lái)越高。
“由于我們對(duì)電子元器件的期待越來(lái)越高,隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷增長(zhǎng),我們的設(shè)備都被連接在了一起,我們需要消耗更多的電能,”GaN開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的系統(tǒng)和應(yīng)用工程師Eric Faraci說(shuō),“更多的能耗意味著需要建造更多的大型電廠。但是,如果我們使用諸如氮化鎵的技術(shù),我們可以將效率提高到一定的程度,這樣的話,我們也許就不再需要增加發(fā)電能力了。”
所以,我們可以想象一個(gè)更加綠色環(huán)保的生活。
“我們需要減少能耗,”Steve說(shuō),“我們無(wú)法一直滿足全世界范圍內(nèi)不斷增長(zhǎng)的用電需求。”
在TI,我們不斷工作,在憧憬著未來(lái)美好生活的同時(shí),我們也努力盡早實(shí)現(xiàn)這些未來(lái)的技術(shù)。
感覺(jué)不到散熱
GaN是將鎵元素和氮元素這兩個(gè)元素組合在一起而創(chuàng)造出來(lái)的一款超快速的半導(dǎo)體材料。在很多年間,硅材料一直在底部支撐電子元器件的基礎(chǔ)構(gòu)造塊。相對(duì)于硅材料,這個(gè)組合使得電子能夠更加自由的運(yùn)動(dòng)。
系統(tǒng)中的電路,從手機(jī)到高端工業(yè)用工具和服務(wù)器,它們的工作方式都是不斷接通和斷開(kāi)數(shù)百萬(wàn)個(gè)微型開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)每移動(dòng)一次,它就會(huì)產(chǎn)生熱量。
這些發(fā)熱限制了系統(tǒng)的性能。比如說(shuō),當(dāng)你筆記本電腦的電源變熱時(shí),其原因在于流經(jīng)電路開(kāi)關(guān)內(nèi)的電子會(huì)產(chǎn)生熱量,并且降低了它的效率。
由于氮化鎵是一款更好、效率更高的半導(dǎo)體材料,它的發(fā)熱量更低,所以設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒏嗟拈_(kāi)關(guān)裝在更小的空間內(nèi)。
在隔離式高壓工業(yè)、電信、企業(yè)計(jì)算機(jī)和可再生能源應(yīng)用中,具有集成式驅(qū)動(dòng)器的600V GaN功率級(jí)開(kāi)關(guān)顯得特別重要。LMG3410的優(yōu)勢(shì)包括:
● 將目前技術(shù)最先進(jìn)的硅材料功率因數(shù)校正轉(zhuǎn)換器的功率密度加倍。
● 相對(duì)于分立式GaN解決方案,其功率損耗、電壓應(yīng)力和電磁干擾更低。
● 實(shí)現(xiàn)全新技術(shù)。
“GaN是一個(gè)更好的器具,”Steve說(shuō),“如果你極大地提升了開(kāi)關(guān)的密度,降低電阻率,并使它們移動(dòng)的更快,它對(duì)散熱的需求就會(huì)降低,對(duì)于指定的大小,你就能夠獲得更佳的性能。它所實(shí)現(xiàn)的這些美妙功能突破了之前對(duì)于電子元器件處理能力的限制。”
完整的解決方案
GaN解決方案的推出將對(duì)高壓應(yīng)用產(chǎn)生一個(gè)短期的影響。但是,隨著包含有GaN的系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得越來(lái)越普遍,它的使用能夠擴(kuò)展至高端音頻放大器、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)汽車、照明、計(jì)算、太陽(yáng)能板、針對(duì)車輛的成像技術(shù),并最終擴(kuò)展至由墻上插座供電的所有低壓應(yīng)用。
“不同類型的應(yīng)用層出不窮,”Steve說(shuō),“我們以無(wú)人機(jī)為例。目前,無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域主要是滿足人們業(yè)余愛(ài)好的需要,但是有了GaN后,我們也許能夠?qū)⑺鼈冇糜诟由虡I(yè)化和工業(yè)化的應(yīng)用。”
關(guān)鍵是電池的使用壽命,Steve說(shuō)。目前,大多數(shù)無(wú)人機(jī)在再次充電、返航或電量耗盡前的飛行時(shí)間大約為20分鐘。
“由于其切換得更快,并且驅(qū)動(dòng)頻率更高,GaN的其中一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是,你可以減少你的組件、磁性元件、電感器和電容器的體積和重量,”他說(shuō),“這將直接影響無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間。”
由于我們已經(jīng)將GaN開(kāi)關(guān)與一個(gè)驅(qū)動(dòng)器封裝在一起,并且用一個(gè)能夠幫助應(yīng)用充分利用其高級(jí)性能的完整生態(tài)系統(tǒng)對(duì)其提供支持,此類應(yīng)用將運(yùn)行得更加高效。此外,此器件包含針對(duì)溫度、短路和不同電壓條件的內(nèi)置保護(hù)。
“我們從整個(gè)系統(tǒng)的角度來(lái)審視這個(gè)器件,”TI高級(jí)技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理Masoud Beheshti說(shuō),“我們使客戶能夠更加輕松地把這款器件設(shè)計(jì)到他們的系統(tǒng)當(dāng)中。我們充分了解如何使這款器件與我們產(chǎn)品庫(kù)中的其它器件配合在一起,以提供一個(gè)完整的解決方案,這將幫助我們的用戶加快產(chǎn)品上市時(shí)間,更加快速且有效地解決他們的問(wèn)題。”
減少阻礙
LMG3410是第一款包含TI GaN開(kāi)關(guān)的集成電路。這些器件在硅材料兼容晶圓制造工廠內(nèi)生產(chǎn),并且用我們數(shù)十年工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)提供品質(zhì)保證。
“借助3百萬(wàn)小時(shí)以上的可靠性測(cè)試,LMG3410使得電源設(shè)計(jì)人員有信心挖掘GaN的潛能,并且重新思考那些他們之前認(rèn)為根本就不可行的電源架構(gòu)和系統(tǒng),”TI高壓電源解決方案副總裁Steve Lamhousse說(shuō),“在擴(kuò)大TI生產(chǎn)能力和廣泛系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)影響力方面,這個(gè)全新的功率級(jí)是在GaN市場(chǎng)上邁出的重要一步。”
這就減少了某些阻礙,從而使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⑦@款器件用于他們的應(yīng)用,Steve Tom補(bǔ)充道。
“這也是我們希望控制生產(chǎn)制造的原因,”他說(shuō),“正因如此,我們?cè)诳煽啃詼y(cè)試方面投入大量時(shí)間。基于這個(gè)原因,我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了伴隨電路,幫助盡可能地提高器件性能。”
“GaN功能強(qiáng)大,而我們將幫助設(shè)計(jì)人員將他們的應(yīng)用提高到一個(gè)全新的水平。”
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 利用自動(dòng)化技術(shù)賦能中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化
- 三極管電路輸入電壓阻抗
- 晶振怎么用,你真的知道嗎?
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
- 思特威推出超星光級(jí)系列4MP圖像傳感器SC485SL
- HOLTEK新推出HT32F59045脈搏血氧儀MCU
技術(shù)文章更多>>
- 車用開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率定多高才不影響EMC?
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測(cè)量?jī)x
頻率器件
頻譜測(cè)試儀
平板電腦