采用GaN實(shí)現(xiàn)48V至POL單級(jí)轉(zhuǎn)換
發(fā)布時(shí)間:2020-08-21 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】企業(yè)服務(wù)器、交換機(jī)、基站和存儲(chǔ)硬件設(shè)計(jì)師都在尋求在其主板上提高功率密度和效率。隨著主板上元件數(shù)量的增加和外形尺寸的減小,電源密度成為進(jìn)一步減小面積的限制因素。電源越小,主板尺寸就越小,減小主板尺寸就可以將更多的主板裝入給定的機(jī)架中,最大限度地提高數(shù)據(jù)中心吞吐量和性能。
在圖1所示的典型電信電源系統(tǒng)中,48VDC輸入電壓必須進(jìn)一步降低到中間母線電壓(在此例中為3.3V),然后用一個(gè)或多個(gè)降壓直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器降壓成處理器、ASIC和FPGA內(nèi)核軌電壓、I/O軌、DDR存儲(chǔ)器、PHY芯片和其他低壓元件所需的各種穩(wěn)定低輸出電壓。
圖1:交流(AC)至48V至負(fù)載點(diǎn)(POL)電信電源系統(tǒng)
TI的氮化鎵(GaN)直流/直流解決方案去除了中間母線直流/直流轉(zhuǎn)換級(jí),設(shè)計(jì)師可以在單級(jí)中將48V電壓降至更低的輸出電壓。
去除中間母線直流/直流轉(zhuǎn)換器使得功率密度和系統(tǒng)成本顯著增加,同時(shí)提高了可靠性。
與硅MOSFET相比,GaN的優(yōu)勢(shì)包括:
● 低輸入和輸出電容,減少開(kāi)關(guān)損耗,實(shí)現(xiàn)更快的開(kāi)關(guān)頻率。
● 接近0的反向恢復(fù)電荷,無(wú)反向恢復(fù)損耗,降低D類逆變器/放大器的損耗。
● 由于較低的柵極-漏極電容,大大降低了開(kāi)關(guān)損耗,實(shí)現(xiàn)了更高的開(kāi)關(guān)頻率,減少甚至去除了散熱器。
圖2顯示了GaN和硅FET之間48V至POL的效率比較。
圖 2:不同負(fù)載電流下GaN與硅直流/直流轉(zhuǎn)換器的48V至POL效率
TI的新型48V至POL GaN單級(jí)解決方案——采用TPS53632G 無(wú)驅(qū)動(dòng)器脈寬調(diào)制(PWM)控制器和LMG5200 80V GaN半橋功率級(jí)(驅(qū)動(dòng)器和GaN FET在同一集成電路上)——功率密度高,負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度快,效率高,具有卓越的熱性能和系統(tǒng)可靠性,總面積為700mm2,輸出功率為48W。輸入電壓為60V,輸出電壓為1V,電流50A,開(kāi)關(guān)頻率600kHz時(shí),48V的效率為88%,如圖3所示。
模塊效率峰值為91%,在35A的輸出電流下仍然為90%。值得注意的是,即使當(dāng)將輸入電壓增加到75V時(shí),效率也不會(huì)顯著下降。
圖3:48V至POL GaN 直流/直流轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)和在600KHz不同負(fù)載電流下的效率
如果您正在設(shè)計(jì)用于企業(yè)服務(wù)器、交換機(jī)、基站和存儲(chǔ)設(shè)備等終端應(yīng)用的48V至POL 直流/直流轉(zhuǎn)換器,而且采用了傳統(tǒng)上使用的48V至中間母線和中間母線至POL直流/直流轉(zhuǎn)換器,是時(shí)候使用TI的GaN直流/直流解決方案來(lái)簡(jiǎn)化您的設(shè)計(jì),提高功率密度和可靠性了。在GaN解決方案門(mén)戶上查看TI完整的GaN直流/直流轉(zhuǎn)換產(chǎn)品組合。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 一文掌握UV LED在空凈消殺領(lǐng)域的主要應(yīng)用
- 聚焦汽車智能化與電動(dòng)化︱AUTO TECH 2025 華南展11月,已全面啟動(dòng),邀您共精彩!
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開(kāi)!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開(kāi)啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索