通过100V增强型氮化镓晶体管实现直直变换器设计方案
发布时间：2021-04-02 14:08:56
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跟着全球对数据需求的不断添加，这看似失掉控制，但已成为数据通讯体系中人们不得不去处理的真正问题。数据中心和基站，充满了通讯处理和存储处理，在电力基础设施，冷却和能量贮存方面现已到达了体系的极限。但是跟着数据流量持续添加，人们安装了更高功率密度的通讯和数据处理电路板，吸取更多的电能。如图1所示，2012年，在信息和通讯技能部门总用电量中，网络和数据中心的通讯电源用电量高达35%。到2017年，网络和数据中心将运用50%的电量，并且跟着时间的推移，这种状况会愈演愈烈。
处理这个问题的一个计划是从头构建数据中心体系，从原来背板上面分布式12V电源变到现在48V电源。就在最近，2016年3月份，美国的谷歌公司宣布将会加入敞开核算项目，奉献该公司自2012年以来在运用48V分布式电力体系方面的知识和经验。这在处理问题的一起又产生了一个新的挑战：关于通讯和数据卡的电力规划师们，他们如何能在48V供电直直变换器中实现更高的功率，更小的体积，一起进步电源的功率等级呢？
在当今的架构中，经过选用12V的背板，工业界能够运用具有非常好的品质因数特性的40VMOSFET来满意高开关频率，传输高功率以及高功率密度。选用48V背板迫使直直变换器规划师们运用100VMOSFET，由于它们具有更高的品质因数，因而本质上导致了功率的降低。但是，100V增强型氮化镓晶体管能够满意直直变换器规划师关于传输更高功率，更高频率计划的要求和挑战。如表1所示，品质因数值比照。
从表1中能够看到，相比照于40VMOSFET，100VMOSFET的品质因数值添加了2.3倍，门极驱动功耗添加了2.4倍。但是，100V氮化镓增强型功率晶体管却显示出格外好的开关功能，其品质因数值乃至比40VMOSFET还要小。这些能够使得48V高功率密度通讯处理电源在直直变换器架构中到达高功率和高开关频率的要求。
根据氮化镓晶体管48V→12V直直变换器规划
为了比照氮化镓技能和硅技能的实践功能，本文选用氮化镓晶体管规划了一个48V转12V直直变换器。在测验过程中，选择了加拿大氮化镓体系公司(GaNSystems)的晶体管GS61008P。该器材杰出的电气特性可协助实现高开关频率和高功率。其嵌入式封装技能，GaNPX?，使得封装上面具有很低的电感，并实现整体很低的环路电感，进而减少噪声，损耗，进步了功率
