請不要忽略氮化镓高效電源的散熱優勢
發布時間:2024-07-02 責任編輯:lina
【導讀】在為新應用考慮板外 AC/DC 電源時,盡管基於氮化镓 (GaN) 的替代產品具有更出色的電氣性能和能效,但設計人員通常還是會選擇矽 (Si) 基ji部bu件jian。這zhe可ke能neng是shi由you於yu長chang期qi以yi來lai在zai成cheng本ben效xiao益yi方fang麵mian的de假jia設she,也ye可ke能neng是shi由you於yu長chang期qi以yi來lai的de默mo認ren選xuan擇ze。然ran而er,設she計ji人ren員yuan可ke能neng忽hu略lve了le氮dan化hua镓jia基ji替ti代dai產chan品pin對dui冷leng卻que的de要yao求qiu降jiang低di。
在為新應用考慮板外 AC/DC 電源時,盡管基於氮化镓 (GaN) 的替代產品具有更出色的電氣性能和能效,但設計人員通常還是會選擇矽 (Si) 基ji部bu件jian。這zhe可ke能neng是shi由you於yu長chang期qi以yi來lai在zai成cheng本ben效xiao益yi方fang麵mian的de假jia設she,也ye可ke能neng是shi由you於yu長chang期qi以yi來lai的de默mo認ren選xuan擇ze。然ran而er,設she計ji人ren員yuan可ke能neng忽hu略lve了le氮dan化hua镓jia基ji替ti代dai產chan品pin對dui冷leng卻que的de要yao求qiu降jiang低di。
矽半導體自 20 世紀下半葉以來一直是電子工業的主流。氮化镓於 20 世紀 30 年代合成,但經過了很長時間才獲得青睞,並於 20 世紀 90 年代初首次普遍應用於發光二極管,在製造氮化镓晶體管作為金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET) 的替代產品具有商業可行性後,氮化镓才得到更廣泛的應用。
盡管如此,矽仍然是 AC/DC dianyuandezhuliu。liyonggengchengshudezhizaogongyi,gongyingshangkeyizaichanpinshejirenyuandechengbenxianzhifanweineitigonggengduodeguijingtiguan,danguijiyuanjianyudaolexingnenghefarepingjing,zheweigengguangfandikaolvjiyudanhuajiadetidaichanpindailaijihui。
使用氮化镓的電源具有更高的電子遷移率和更寬的帶隙,因此可在更高的頻率下工作,且能效更高,外形更加小巧。
氮化镓在電源產品中的優勢
xiangbiguijingtiguan,danhuajiajingtiguandedianzuhekaiguansunhaogengdi,kaiguansudugengkuai,gonghaogengdi。ciwai,danhuajiajingtiguanhaijuyougengyoudedaorexing,kezaigenggaowenduxiagongzuo。zhejiujianshaoleduisanreqi、框架或風扇等體積龐大、噪音高的冷卻部件的需求。
通過減少部件可提高可靠性,使電源外形更加緊湊,從而在設計新應用時能夠節省寶貴的空間。體積更小、性能更可靠的電源適用於需要高性能、低噪音電源的各種應用。
板外氮化镓AC/DC 電源可用於以下應用:
· 要求電源必須高效、可靠、安靜的醫療設備
· 用於機器人、傳感器或控製器的、堅固耐用且適應性強的工業設備
· 為快速、輕型和便攜式設備供電的消費電子產品
· 采用沉浸式低溫電源的遊戲係統、控製台和虛擬現實頭盔
· Bel 旗下各種品牌的氮化镓電源
Bel Power Solutions 屬於 Bel Fuse Inc. 旗下,一直在擴大其基於氮化镓的 AC/DC 電源產品在市場中的範圍,且 EOS Power 和 CUI Inc. 兩個品牌都屬於 Bel。這些品牌提供了采用氮化镓技術的電源產品組合,旨在實現比矽基 MOSFET 同等產品更高的功率密度和能效。
EOS 以其超小型電源蜚聲業界。
圖 1:EPG300 和 MEPG300 電源的外形。(資料來源:EOS Power)
EPG300 和 MEPG300 AC/DC 電源均提供範圍在 12 V 至 58 V 以內的六種單輸出電壓,且能效高達 94%。例如,EPG300-1312 是一款 12 V 輸出的開放式電源,其尺寸為 4.00" x 2.00" x 1.47" (101.6 mm x 50.8 mm x 37.3 mm)。
MEPG300-1312 和該係列的其他型號專為醫療應用而設計,具體包括病床、成像設備、監控設備、手術設備和診斷設備。這類電源符合最新的醫療標準 (EN/IEC 60601-1),並提供適用於 I 類應用的 2 x MOPP 隔離選項。
EPG500 和 MEPG500 AC-DC 電源(圖 2)可在 90 VAC 至 264 VAC 的寬輸入範圍內提供高達 500 W 的穩壓輸出功率。這兩款電源都提供範圍在 12 V 至 58 V 以內的六個單輸出電壓,且尺寸為 5.00" x 3.00" x 1.58" (127.0 mm x 76.2 mm x 40.0 mm)。
圖 2:EPG500/MEGG 500 電源的外形。(圖片來源:EOS Power)
CUI 的 SDI120-U、SDI300G-U 和 SDI300G-UR 係列 120 W、300 W 台式氮化镓AC/DC 電源設計用於各種便攜式消費類和工業應用。
CUI SDI120G-24-U-P51(圖 3)是一款 24 V 輸出的台式氮化镓電源,尺寸為 5.20" x 2.01" x 1.26" (132.0 mm x 51.0 mm x 32.0 mm)。該電源可提供高達 120 W 的連續功率,並符合美國能源部 VI 級能效標準。
圖 3:SDI120G-24-U-P51 台式電源。(圖片來源: CUI Inc.)
SDI300G-48-U2-P219 適用於需要高功率、高能效和緊湊型 AC/DC 電源的各種應用,尺寸為 7.20" x 3.35" x 1.38" (183.0 mm x 85.0 mm x 35.0 mm),輸出電壓為 48 V,最大電流為 6.25 A。
CUI SDI300G-UR 係列符合 IEC II 級標準,需采用三孔 (C18) 插頭,而 SDI300G-U(圖 4)和 SDI120G-U 係列則采用兩孔 (C14) 插頭。
圖 4:CUI 的 SDI300G-UR 係列 AC/DC 台式電源的外形,需采用雙孔插頭。(圖片來源: CUI Inc.)
結語
隨著產品製造商不斷要求更緊湊、更高效的電源產品,氮化镓在消費電子、電信和汽車等領域的新電子應用中越來越具有吸引力。對於需要可靠、高效、緊湊的 AC/DC 電源轉換並具有額外冷卻優勢的應用,Bel 品牌為產品設計人員提供了一係列選擇。
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