資料介紹
相較于先前使用的硅晶體管,氮化鎵(GaN)可以讓全新的電源應(yīng)用在同等電壓條件下,以更高的開關(guān)頻率運(yùn)行。這意味著在相同條件下,相比基于硅材料的解決方案,GaN可實(shí)現(xiàn)更高的效率。
隨著TI發(fā)布的LMG5200全集成式原型機(jī)的推出,工程師能夠輕松將GaN技術(shù)設(shè)計(jì)到電源解決方案中,從而進(jìn)一步突破常規(guī)功率密度預(yù)期的限值?;跀?shù)十年的電源測(cè)試專業(yè)知識(shí),TI已對(duì)GaN進(jìn)行了數(shù)百萬小時(shí)的加速測(cè)試,并建立了一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)基于GaN電源設(shè)計(jì)的生態(tài)系統(tǒng)。
GaN將在功率密集的應(yīng)用中大展拳腳,它能夠在保持或提升效率的同時(shí),使電源更小巧。目前,GaN被設(shè)計(jì)用于電子電源,將電力在交流和直流形式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,改變電壓電平并執(zhí)行多種功能,以確保清潔電力的可用性。對(duì)于某些產(chǎn)品來說,GaN與性能直接相關(guān),它所發(fā)揮的作用取決于不同的應(yīng)用。
這種技術(shù)能夠?qū)δ迦氲綁ι系碾娫床遄械娜魏卧O(shè)備起到正面作用,例如個(gè)人電腦適配器、音頻/視頻接收器和數(shù)字電視。插墻式適配器占用了很多空間且不太美觀,而它們因發(fā)熱所浪費(fèi)的電量也不可小覷。GaN可以在很大程度上緩解這些問題,并節(jié)省電費(fèi)。
在音頻應(yīng)用中,性能會(huì)被無意中傳入音頻信號(hào)的電噪聲所影響。GaN擁有較低電容,可通過最大程度地減小寄生振蕩以及優(yōu)化轉(zhuǎn)換次數(shù),以將失真降到最低,從而有助于將噪音減到最小。
在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器中,GaN減少了為云端供電的電源損耗。此外,GaN能夠縮小電源解決方案尺寸,從而騰出空間供更多處理器、存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)使用。
對(duì)于那些網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備電信電源的客戶而言,他們也有著同樣的顧慮。目前行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是研發(fā)全新的更高電壓架構(gòu)以降低配電損耗,并充分利用GaN實(shí)現(xiàn)一步轉(zhuǎn)換更低的電壓;而在之前的相似的硅材料解決方案中,轉(zhuǎn)換效率并不高。例如,在基站中,客戶可以通過保持標(biāo)準(zhǔn)48伏的電壓,并將該電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字電路所需的電壓電平,來降低功率損耗。而目前常見的架構(gòu)則會(huì)先將電源電壓從48伏降到12伏,然后進(jìn)一步將電壓降至數(shù)字電路所需的電壓電平。因此,現(xiàn)在客戶可以使用更少的轉(zhuǎn)換器,從而減少功率損耗。
在未來的幾年里,GaN可以在提供更大輸出功率的同時(shí)減小適配器尺寸。隨之而來的將是便于攜帶,同時(shí)也支持更高容量電池的插墻適配器,這些大容量電池可支持更長的運(yùn)行時(shí)間,以及更大/效果更佳的顯示器。
客戶將能夠在多種汽車、工業(yè)和無線充電產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用TI的技術(shù),并享受更佳的性能。TI也在與軍事和航天客戶進(jìn)行接洽,探討寬溫度范圍和輻射方面的應(yīng)用。
TI還將開發(fā)新型轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)。
LMG5200的與眾不同之處
LMG5200原型機(jī)由一個(gè)高頻驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)半橋配置的GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成,采用易于使用的四方扁平無引線(QFN)封裝,并且能幫助電源設(shè)計(jì)人員迅速發(fā)揮這種材料的真正優(yōu)勢(shì)。
為了給GaN創(chuàng)造廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間,TI致力于幫助客戶簡(jiǎn)化這款產(chǎn)品的使用,并優(yōu)化其性能。TI深知,TI必須另辟蹊徑。通過將GaN FET與高性能驅(qū)動(dòng)器封裝在一起,TI在一個(gè)模塊中提供驚人的高性能。
TI也力求使GaN設(shè)備更加智能,并且TI一直努力讓設(shè)備變得更智能,以降低解決方案的復(fù)雜性,讓我們的客戶能夠?qū)W⒂谀切┠軌驅(qū)崿F(xiàn)最大價(jià)值的領(lǐng)域。因此,TI推出了LMG5200,幫助客戶輕松地將GaN融入到電源解決方案中,并充分利用GaN所具有的優(yōu)勢(shì)。
這一技術(shù)的發(fā)展將永無止境,這也將幫助客戶找到創(chuàng)造性的方式,讓設(shè)備變得更加高效,并迫使TI換種思路考慮問題。TI將系統(tǒng)組件與行業(yè)專業(yè)知識(shí)很好地融合在一起,為TI在這一領(lǐng)域取得成功提供保障。同時(shí),TI通過合適的封裝、高性能和可靠性驗(yàn)證,加快GaN技術(shù)的推廣應(yīng)用,從而為 其提供廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。?
(mbbeetchina)
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