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GaN FET：新的集成系统 大型数据中心、企业服务器和通信交换中心会消耗大量电能。在这些电源系统中，FET通常与栅极驱动器分开封装，因为它们使用不同的工艺技术，并且最终会产生额外的寄生电感。 除了导致较大的形状尺寸外，这还可能限制GaN在高压摆率下的开关性能。另一方面，具有集成式栅极驱动器的TI GaN FET（例如LMG3425R030）凭借150V/ns的压摆率可更大程度降低寄生电感，与分立式GaN相比，其损耗降低了66%，并更大程度地降低了电磁干扰。图2显示了具有集成式栅极驱动器的TI GaN FET。 ![]() 图2：具有栅极驱动器和短路保护功能的600V GaN FET的集成在数据中心和服务器场中，TI的新型GaN FET使得拓扑结构更简单（例如图腾柱功率因数校正），从而降低了转换损耗，简化了散热设计并缩小了散热器的尺寸。与相同尺寸的1U机架式服务器中的硅MOSFET相比，这些器件可实现两倍的功率密度和99%的效率。在考虑长期影响时，这种功率密度和效率节省变得尤为重要。例如，假设一个服务器场通过安装GaN器件每月提高3%的交流/直流效率。如果该服务器场每天转换30kW的功率，那么他们每月将节省超过27kW，约为每月2,000美元，每年24,000美元。 当GaN FET与限流和过热检测功能集成时，它可以防止击穿和热失控事件。此外，系统接口信号可实现自我监测功能。 可靠性是电源电子器件中的关键因素。因此，与传统的级联以及独立GaN FET相比，高度集成的GaN器件可以通过集成功能和保护功能来更有效地提高可靠性并优化高压电源的性能。 使用外部驱动器，寄生电感会导致开关损耗以及高GaN频率下的振铃和可靠性问题。共源电感大大增加了导通损耗。同样，在高压摆率下设计稳健过流保护电路既困难又昂贵。但是，由于GaN本身缺乏体二极管，因此可减少开关节点上的振铃，并消除任何反向恢复损耗。 | 
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