write by fish001
从“砖头”手机到笨重的电视机,电源模块曾经在电子电器产品中占据相当大的空间,而且市场对更高功率密度的需求仍是有增无减。
硅电源技术领域的创新曾一度大幅缩减这些应用的尺寸,但却很难更进一步。在现有尺寸规格下,硅材料无法在所需的频率下输出更高的功率。而对于即将推出的5G无线网络,以及未来的机器人、可再生能源直至数据中心技术,功率都是一个至关重要的因素。
工程师现在处于一个非常尴尬的境地,一方面他们无法在现有空间内继续提高功率,但同时又不希望增大设备所需的空间,如果不能增大尺寸,那么只能提升功率密度。
GaN的时代 与此同时,一种基于GaN的全新电源和转化系统正应运而生,它们的功率损耗更低,产生的热量也更少。由于高温会提高运行成本、干扰网络信号并诱发设备故障,这些特性便显得尤为重要。
更高的频率交换意味着GaN可以一次转换更大范围的功率,减少复杂装置中的功率变换。由于每次功率变换都会产生新的能耗,这对于很多高压应用都是一项显著的优势。
GaN工艺、技术和装置完全合格,而且已经具备批量化生产的条件,德州仪器与工程设计发展联合协会标准机构分享了这些GaN资格协议,并将负责其GaN资格认证委员会。
在一些功率密度为优先特性的关键行业,GaN已经开始替代硅材料。“目前德州仪器已经完成了GaN的封装和测试,对于功率密度为优先考虑要素的客户而言,他们又多了一种新的选择,
制造:现在一般的机器人手臂实际上并未集成手臂工作所需的所有电子组件。由于功率变换和电机驱动组件的尺寸过大,而且能效不高,它们通常安装在单独的机柜中,并通过长距离的布线连接到机器人手臂。这便降低了工业机器人单位立方米的生产效率。利用GaN技术,可以更简单地将驱动和功率变换组件集成至机器人中。这样便可以简化设计、减少繁冗的布线并降低运行成本。
无线服务:大范围的5G网络覆盖要求运营商部署更高功率和运行频率的设备。鉴于网络运营商不希望提高信号塔设备的尺寸,GaN的功率密度优势可以满足他们的需求。
未来,GaN将继续扩展至消费者电子产品等应用,打造更薄的平板显示器,并减少可充电设备的能源浪费。“如果您只是需要3%或4%的能效提升,您可以利用其它很多方法实现,如果您希望功率密度翻番,那么GaN则是您的优先选择。
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