Tecnologia de Energia GaN & Soluções de Rede

A tecnologia de alimentação GaN permite obter mais energia num formato menor, o que significa que a energia é fornecida com maior eficiência, produzindo simultaneamente uma menor emissão de carbono global. Isto pode ser especialmente útil para switches de rede de energia GaN e fontes de alimentação GaN.

GaN é a abreviatura de nitreto de gálio, um composto semicondutor utilizado no interior de uma variedade de dispositivos eletrônicos. Tem um intervalo de banda mais largo do que o silício, o que lhe confere muitas vantagens, incluindo eficiência, tamanho, temperatura, tensão, velocidade e tolerância à radiação.

A tecnologia de energia GaN melhora os dispositivos de energia ao aumentar a densidade de potência, reduzir o tamanho, melhorar o desempenho térmico e aumentar a eficiência da conversão de energia. Isto conduz a fontes de alimentação mais compactas com um fornecimento de energia superior. Uma fonte de alimentação GaN pode ocupar até 40% menos espaço do que os modelos tradicionais. Além disso, a maior eficiência energética reduz o calor gerado na fonte de alimentação, eliminando frequentemente a necessidade de ventoinhas de resfriamento.

A tecnologia de energia GaN oferece benefícios e vantagens inigualáveis, permitindo sistemas de energia mais eficientes, compactos e de alto desempenho. Ela está transformando uma ampla gama de setores, incluindo eletrônicos de consumo, aplicações industriais e conversão de energia, além de produtos, como os switches PoE de potência GaN. Em última análise, a tecnologia GaN possibilita a próxima geração de tecnologias mais eficientes e sustentáveis.

O GaN é mais eficiente na conversão de energia, reduzindo a perda de energia em até 80% nos conversores de energia. Isso se deve ao fato de os dispositivos GaN terem menor resistência em comparação com os transistores de silício tradicionais. Os dispositivos GaN também têm a capacidade de ter uma tolerância de tensão mais alta e de lidar com alta densidade de corrente em pacotes menores, permitindo que sistemas mais potentes sejam fornecidos em espaços compactos.

A operação em altas frequências com baixa perda de comutação torna a tecnologia de energia GaN perfeita para fontes de alimentação AC para DC e conversores DC para AC, o que leva a uma melhor eficiência de conversão de energia. O GaN também ajuda a melhorar o PFC (correção do fator de potência) e a reduzir a distorção. Essa é uma maneira mais eficaz de usar a energia e proporciona menos estresse na rede elétrica.

Os transistores GaN oferecem comutação mais rápida do que os dispositivos de silício tradicionais. Os recursos de comutação mais rápidos tornam os dispositivos GaN ideais para aplicações críticas, como radiofrequência, fontes de alimentação e switches de rede de energia GaN. Os tempos de comutação mais rápidos também permitem que os dispositivos GaN operem com menores perdas de comutação.

Tamanho e Fator de Forma


O GaN permite a criação de sistemas menores e mais leves, pois compacta mais energia em espaços menores. Isso é especialmente importante para coisas como fontes de alimentação, telecomunicações e aplicações automotivas, onde o espaço pode ser limitado.

Em geral, os dispositivos GaN tendem a ser mais eficientes do ponto de vista térmico, gerando menos calor e, muitas vezes, eliminando a necessidade de sistemas de resfriamento, incluindo ventiladores de resfriamento para switches de rede de energia GaN e switches GaN PoE. Esse é um fator crucial para os setores que enfrentam o desafio de gerenciar aplicações de alta potência e calor, como fontes de alimentação GaN e data centers.

Durabilidade e Confiabilidade

Devido à capacidade do GaN de operar em ambientes com temperaturas mais altas (em comparação com os dispositivos tradicionais de silício), os dispositivos GaN são muito mais resistentes em setores e aplicações exigentes, como o automotivo, o militar e o aeroespacial. Com a redução do calor e o melhor desempenho térmico, isso leva a uma vida útil mais longa do produto e a uma maior durabilidade dos sistemas críticos.

Custo-Benefício

Os dispositivos GaN tendem a ter um custo inicial maior em comparação com os dispositivos de silício tradicionais. No entanto, é possível economizar a longo prazo e reduzir o custo total de propriedade porque a tecnologia de energia GaN oferece maior economia de energia, maior eficiência energética, tamanho mais compacto e maior vida útil do produto.

A eficiência aprimorada e a redução das perdas de potência com a tecnologia de potência GaN ajudam a contribuir para a economia geral de energia, a redução do consumo geral de energia e a diminuição da emissão de carbono. Além disso, a tecnologia de potência GaN requer menos minerais, elementos e componentes para a produção, reduzindo a quantidade de mineração de minerais preciosos.

Aplicações Gerais de GaN

Devido às suas propriedades elétricas superiores, a tecnologia de energia GaN tem uma ampla gama de usos e aplicações em vários setores, incluindo:

• Fontes de alimentação e adaptadores: Eletrônicos de consumo, datacenters, fontes de alimentação industriais
• Telecomunicações: Equipamentos de comunicação, redes 5G e estações rádio-base
• Computação: Unidades de processamento gráfico (GPU), servidores e computação de alto desempenho (HPC)
• Sistemas de energia renovável: Inversores solares e sistemas de turbinas eólicas, veículos elétricos e infraestrutura de carregamento
• Iluminação: LEDs condutores
• Amplificadores de áudio: Sistemas de áudio de alta qualidade
• Sistemas Lidar: Fones de ouvido e robôs de realidade aumentada
• Dispositivos médicos: Imagens médicas, equipamentos médicos portáteis

Soluções de Rede e Tecnologia de Energia GaN

Os dispositivos de energia GaN oferecem grande resistência dielétrica, velocidade de comutação, densidade de corrente e temperatura de operação, ao mesmo tempo em que reduzem a resistência à ligação ou a perda de energia. A comutação de alta velocidade pode, muitas vezes, produzir uma quantidade considerável de EMI, mas com a tecnologia GaN, a EMI é reduzida devido ao uso reduzido de tensão e ao excesso de corrente.

Além disso, uma redução na geração de calor ajuda a reduzir ou eliminar a necessidade de ventuinhas de resfriamento, mesmo com switches de rede de energia GaN de maior potência, mas em um formato mais compacto. Ao considerar switches de rede maiores, montados em rack, a tecnologia de alimentação GaN permite maior disponibilidade de energia no mesmo espaço, ou até mesmo em um espaço menor. Um switch que antes exigia um espaço de 2U em um rack pode ser reduzido para 1U. Em última análise, a tecnologia GaN permite que as empresas de rede, como a TRENDnet, projetem e produzam switches de rede de energia GaN que são switches PoE menores com uma saída de energia mais alta, mas que funcionam mais resfriados do que os switches tradicionais.