在TI不斷推出的“技術(shù)前沿”系列博客中,一批TI最優(yōu)秀的人才討論當今最大的技術(shù)趨勢以及如何應對未來挑戰(zhàn)等問題,。
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用在同等電壓條件下,以更高的開關(guān)頻率運行。這意味著在相同條件下,相比基于硅材料的解決方案,GaN可實現(xiàn)更高的效率,。
隨著TI發(fā)布的LMG5200全集成式原型機的推出,,工程師能夠輕松將GaN技術(shù)設計到電源解決方案中,從而進一步突破常規(guī)功率密度預期的限值,?;跀?shù)十年的電源測試專業(yè)知識,TI已對GaN進行了數(shù)百萬小時的加速測試,,并建立了一個能夠?qū)崿F(xiàn)基于GaN電源設計的生態(tài)系統(tǒng),。
GaN將在功率密集的應用中大展拳腳,它能夠在保持或提升效率的同時,,使電源更小巧,。目前,GaN被設計用于電子電源,,將電力在交流和直流形式之間進行轉(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用,。
這種技術(shù)能夠?qū)δ迦氲綁ι系?a class="innerlink" href="http://wldgj.com/tags/電源插座" title="電源插座" target="_blank">電源插座中的任何設備起到正面作用,例如個人電腦適配器,、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。
在音頻應用中,,性能會被無意中傳入音頻信號的電噪聲所影響,。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,、存儲器或存儲使用。
對于那些網(wǎng)絡交換設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準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)則會先將電源電壓從48伏降到12伏,,然后進一步將電壓降至數(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減小適配器尺寸,。隨之而來的將是便于攜帶,同時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行時間,,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)品領域應用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行接洽,,探討寬溫度范圍和輻射方面的應用,。
TI還將開發(fā)新型轉(zhuǎn)換器、電機驅(qū)動器和系統(tǒng),。
LMG5200的與眾不同之處
LMG5200原型機由一個高頻驅(qū)動器和兩個半橋配置的GaN場效應晶體管組成,,采用易于使用的四方扁平無引線(QFN)封裝,并且能幫助電源設計人員迅速發(fā)揮這種材料的真正優(yōu)勢,。
為了給GaN創(chuàng)造廣闊的市場發(fā)展空間,,TI致力于幫助客戶簡化這款產(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)動器封裝在一起,,TI在一個模塊中提供驚人的高性能,。
TI也力求使GaN設備更加智能,并且TI一直努力讓設備變得更智能,,以降低解決方案的復雜性,,讓我們的客戶能夠?qū)W⒂谀切┠軌驅(qū)崿F(xiàn)最大價值的領域,。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。
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)知識很好地融合在一起,,為TI在這一領域取得成功提供保障。同時,,TI通過合適的封裝,、高性能和可靠性驗證,加快GaN技術(shù)的推廣應用,,從而為+其提供廣闊的市場發(fā)展空間,。
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