国产亚洲精久久久久久无码_亚洲女久久久噜噜噜熟女_亚洲综合久久久久久中文字幕_亚洲jjzzjjzz在线播放

種能源使用情況僅代表數(shù)據(jù)中心。其實(shí)，電信、工業(yè)自動化、汽車和許多其他系統(tǒng)也同樣需要提供高密度的電源系統(tǒng)。

提高電力傳輸效率的一種方法是利用包括氮化鎵（GaN）在內(nèi)的新的能源半導(dǎo)體技術(shù)。與傳統(tǒng)的硅解決方案相比，GaN在開關(guān)性能方面具有本質(zhì)上優(yōu)越的器件屬性，當(dāng)它部署在開關(guān)電源中時(shí)，可高效供電，將效率提高到前所未有的高度。進(jìn)而幫助最終用戶從根本上節(jié)約能源、降低操作成本并減少排放到大氣中的碳排放量。

GaN也面臨著挑戰(zhàn)。過去，這些挑戰(zhàn)與制造和提供高質(zhì)量、可靠GaN的能力相關(guān)。然而，隨著整個(gè)行業(yè)制造工藝的改進(jìn)和采用率的增加，挑戰(zhàn)逐漸集中到實(shí)施和系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。要實(shí)現(xiàn)更高的效率，不僅需要用GaN替換硅，因?yàn)槟壳暗募夹g(shù)已經(jīng)能夠支持系統(tǒng)級別的改變，此舉大大提升了效率。技術(shù)賦予設(shè)計(jì)工程師提高壓擺率、開關(guān)頻率并把功耗降至更低的能力。這些新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)為最終產(chǎn)品的創(chuàng)新及形成別具一格的特色提供了具有重要意義的機(jī)會。

圖1.比較GaN vs. Si 的設(shè)備損耗

GaN技術(shù)和解決方案的電源優(yōu)勢

GaN 提供更高效和性能卓越的電源，其中的原因是多方面的。快速爬升時(shí)間、低導(dǎo)通電阻、低柵電容和輸出電容，無不降低了開關(guān)損耗，并支持以多種頻率工作，速度通常比當(dāng)今硅基解決方案快一個(gè)數(shù)量級。如圖1 所示。更低的損耗等同于更高效的電源分布，這減少了發(fā)熱并精簡了實(shí)用冷卻方案。

另外，高頻工作對解決方案成本有積極影響，這是因?yàn)樽儔浩骱碗姼衅鞯缺匾旁捏w積、重量和所需材料都有所減少。改進(jìn)的FOM 實(shí)現(xiàn)了較低的RDS(ON)和較低的開關(guān)損耗。高效率和/或更高的開關(guān)頻率從GaN 內(nèi)在優(yōu)勢獲益較多的應(yīng)用是開關(guān)模式電源。 AC/DC 電源的目標(biāo)是要把AC 線路電源轉(zhuǎn)化為較低電壓，為手機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等低壓電氣設(shè)備供電或充電，而這通常通過幾個(gè)功率級實(shí)現(xiàn)。第一級是普通電源，包括供電AC 線路電源，它通過功率因數(shù)校正(PFC)級產(chǎn)生DC 總線高壓，通常為380 V。在第二級，該電壓經(jīng)由高壓DC/DC 轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換為低壓（一般是48V 或12 V）。這兩級被稱為交直流轉(zhuǎn)換級。它們一般被部署在一起并提供保護(hù)設(shè)備和人員的隔離措施。第二級轉(zhuǎn)換器輸出的12 V 或48 V 電壓，被分配給位于不同負(fù)載點(diǎn)(POL)的最終使用電路，例如設(shè)備柜內(nèi)的不同電路板。第三級轉(zhuǎn)換器存在一或多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生電子組件所需的低壓。

圖2.在電源的所有級中，GaN 解決方案能縮小規(guī)模，提高效率。

圖2中的示例顯示了1kW基于GaN的AC/DC，及GaN如何改進(jìn)了PFC級、高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器和POL級的功率密度。本示例最重要的一點(diǎn)不僅僅是使用了GaN，更重要的是它是如何使用的。目前我們?nèi)匀皇褂肞FC、DC/DC和POL，但是它們的實(shí)施或使用的電源拓?fù)溆兴煌?jīng)過優(yōu)化的電源拓?fù)淇筛蟪潭劝l(fā)揮GaN的性能。

PFC 級（圖3）使用高效率圖騰柱拓?fù)洌瑥亩鴮?shí)現(xiàn)獨(dú)一無二的高功率密度、高效率和低功耗組合，而類似的基于硅的設(shè)計(jì)卻無法做到這一點(diǎn)。與使用硅的傳統(tǒng)二極管橋式升壓PFC 相比，此級的效率超過99％，功耗降低10W 以上。

高壓DC/DC 級采用了高效的諧振邏輯鏈路控制(LLC)轉(zhuǎn)換器（圖 4）。雖然在LLC 轉(zhuǎn)換器中使用硅是很普遍的，但是GaN的優(yōu)點(diǎn)在于把功率密度提高了50%，將開關(guān)頻率提升了一個(gè)數(shù)量級。1-MHz 基于GaN 的LLC 要求變壓器尺寸比100-kHz基于硅的LLC 設(shè)計(jì)所采用的變壓器要小六分之一。

POL 級利用GaN 的高效開關(guān)屬性，使48 V 高效硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器直接達(dá)到1 V。大多數(shù)硅解決方案需要中間第四級將48 V 轉(zhuǎn)換為12 V，但GaN 可實(shí)現(xiàn)真正的單級轉(zhuǎn)換，直接轉(zhuǎn)換為1 V。通過這種方式，基于GaN 的設(shè)計(jì)可將元件數(shù)量減少一半，并將功率密度提高三倍（圖5）。

圖3.GaN PFC 拓?fù)洹?/div>

• 上一篇：功率密度基礎(chǔ)技術(shù)知識
• 下一篇：解析LCD/LED/OLED的技術(shù)區(qū)分