Tecnología de alimentación GaN y soluciones de red

La tecnología GaN permite suministrar más energía en un diseño más pequeño, lo que se traduce en una mayor eficiencia y una menor huella de carbono. Esto puede ser especialmente útil para los switches de red con alimentación GaN y las fuentes de alimentación GaN.

GaN es la abreviatura de nitruro de galio, un compuesto semiconductor que se utiliza en diversos dispositivos electrónicos. Tiene una banda prohibida más amplia que el silicio, lo que le confiere muchas ventajas, como eficiencia, tamaño, temperatura, voltaje, velocidad y tolerancia a la radiación.

La tecnología de alimentación GaN mejora los dispositivos de alimentación al aumentar la densidad de potencia, reducir el tamaño, mejorar el rendimiento térmico y aumentar la eficiencia de conversión de energía. Así se consiguen fuentes de alimentación más compactas y con un suministro de energía superior. Una fuente de alimentación GaN puede ocupar un 40% menos que los modelos tradicionales. Además, la mayor eficiencia energética reduce el calor generado dentro de la fuente de alimentación, eliminando a menudo la necesidad de ventiladores de refrigeración.

La tecnología de alimentación GaN ofrece ventajas y beneficios incomparables, permitiendo sistemas de alimentación más eficientes, compactos y de alto rendimiento. Está transformando una amplia gama de sectores, como la electrónica de consumo, las aplicaciones industriales y la conversión de energía, y también productos, como los switches PoE con alimentación GaN. En última instancia, la tecnología GaN permite que la próxima generación tenga tecnologías más eficientes y sostenibles.

El GaN es más eficiente en la conversión de alimentación, reduciendo la pérdida de potencia hasta en un 80% en los convertidores de alimentación. Esto se debe a que los dispositivos GaN tienen una menor resistencia a la conexión que los transistores de silicio tradicionales. Los dispositivos GaN también tienen la capacidad de tolerar tensiones más altas y manejar una alta densidad de corriente en paquetes más pequeños, lo que permite suministrar sistemas más potentes en espacios compactos.

El funcionamiento a altas frecuencias con bajas pérdidas de conmutación hace que la tecnología de potencia GaN sea perfecta para fuentes de alimentación de CA a CC y convertidores de CC a CC, lo que se traduce en una mayor eficiencia de conversión de potencia. El GaN también ayuda a mejorar el PFC (corrección del factor de potencia) y a reducir la distorsión. Se trata de una forma más eficaz de utilizar la energía, y supone una menor carga para la red eléctrica.

Los transistores GaN ofrecen una conmutación más rápida que los dispositivos tradicionales de silicio. La mayor velocidad de conmutación hace que los dispositivos GaN sean ideales para aplicaciones críticas como la frecuencia de radio, las fuentes de alimentación y los switches de red con alimentación GaN. Los tiempos de conmutación más rápidos también permiten que los dispositivos GaN funcionen con menores pérdidas de conmutación.

Tamaño & dimensiones PoE


El GaN permite crear sistemas más pequeños y ligeros, ya que concentra más potencia en espacios más reducidos. Esto es especialmente importante en aplicaciones como fuentes de alimentación, telecomunicaciones y automoción, donde el espacio puede ser limitado.

En general, los dispositivos GaN tienden a ser más eficientes térmicamente, generando menos calor, y a menudo eliminando la necesidad de sistemas de refrigeración, incluyendo ventiladores de refrigeración para switches de red con alimentación GaN, y switches PoE GaN. Se trata de un factor crucial para las industrias que se enfrentan al reto de gestionar el calor y las aplicaciones de alta potencia, como las fuentes de alimentación GaN y los centros de datos.

Durabilidad y fiabilidad

Gracias a la capacidad del GaN para funcionar en entornos con temperaturas más elevadas (en comparación con los dispositivos tradicionales de silicio), los dispositivos GaN son mucho más resistentes en industrias y aplicaciones exigentes, como la automoción, el sector militar y el aeroespacial. La reducción del calor y el mejor rendimiento térmico permiten alargar la vida útil de los productos y aumentar la durabilidad de los sistemas críticos.

Rentabilidad

Los dispositivos GaN suelen tener un coste inicial superior al de los dispositivos tradicionales de silicio. Sin embargo, el ahorro a largo plazo y un menor coste total de propiedad son posibles gracias a que la tecnología de alimentación GaN ofrece un mayor ahorro energético, una mayor eficiencia energética, un tamaño más compacto y una mayor vida útil del producto.

La mejora de la eficiencia y la reducción de las pérdidas de potencia con la tecnología de alimentación GaN contribuyen al ahorro energético global, a la reducción del consumo total de energía y a una menor huella de carbono. Además, la tecnología de alimentación GaN requiere menos minerales, elementos y componentes para su producción, lo que reduce la extracción de minerales preciosos.

Aplicaciones generales de GaN

Gracias a sus propiedades eléctricas superiores, la tecnología de alimentación GaN tiene una amplia gama de usos y aplicaciones en múltiples sectores, entre ellos:

• Fuentes de alimentación y adaptadores: Electrónica de consumo, centros de datos, fuentes de alimentación industriales
• Telecomunicaciones: Equipos de comunicación, redes 5G y estaciones base
• Informática: Unidades de procesamiento gráfico (GPU), servidores y computación de alto rendimiento (HPC)
• Sistemas de energías renovables: Inversores solares y sistemas de turbinas eólicas, vehículos eléctricos e infraestructura de recarga
• Iluminación: Controladores LED
• Amplificadores de audio: Sistemas de audio de gama alta
• Sistemas Lidar: Auriculares de realidad aumentada y robots
• Dispositivos médicos Imagen médica, equipos médicos portátiles

Soluciones de red y tecnología de alimentación GaN

Los dispositivos de alimentación GaN ofrecen una gran rigidez dieléctrica, velocidad de conmutación, densidad de corriente y temperatura de funcionamiento, mientras reducen la resistencia a la conexión o a la pérdida de energía. La conmutación de alta velocidad a menudo puede producir una interferencia electromagnética considerable, pero con la tecnología GaN, la interferencia electromagnética se reduce debido a la reducción del uso de voltaje y el exceso de corriente

Además, la reducción de la generación de calor contribuye a reducir o eliminar la necesidad de ventiladores de refrigeración, incluso con switches de red con alimentación GaN de mayor potencia, pero en un tamaño más compacto. Cuando se trata de switches de red más grandes y montados en bastidor, la tecnología de alimentación GaN permite una mayor disponibilidad de energía en el mismo espacio, o incluso en un espacio menor. Un switch que antes requería un espacio de 2U en un rack podría reducirse a 1U. En última instancia, la tecnología GaN permite a las empresas de redes como TRENDnet diseñar y producir switches de red con alimentación GaN que son switches PoE más pequeños con mayor salida de alimentación, pero que funcionarán a menor temperatura que los switches tradicionales.