的需求亦正在不绝攀升。为了可接连地促使这一繁荣，太阳能等可再生能源被越来越众地用于电网)，供职器的需求也正在呈指数级拉长。鉴于这些趋向，打算职员面对着一项宏大离间：怎样正在接连提拔打算结果的同时，正在好像的尺寸内达成更高的功率。

　　这一离间仍然促使了氮化镓(GaN) 正在高压电源打算中的普通操纵，原由正在于 GaN 具有两大上风：

　　升高功率密度。GaN 的开闭频率较高，使打算职员不妨应用体积更小的无源器件（如电感器电容器），从而缩小电途板的尺寸。

　　提拔结果。相较于硅打算，GaN 精华的开闭和导通损耗职能可将损耗消浸 50% 以上。

　　除了业界仍然采用的高压 GaN（额定值>

　　=600V）外，新的中压 GaN 管理计划（额定值 80V-200V）也日益受到接待，可正在高压 GaN 之前无法赞成的电源编制中达成更高的功率密度和结果。

　　正在这篇著作中，咱们将详述四个要紧的中压操纵周围，这些周围正正在渐渐采用 GaN 技巧。

　　太阳能是繁荣最速的可再生能源，从 2021 年到 2022 年拉长了 26%，估计正在另日七到八年内，太阳能愚弄将以约 11。5%的复合年拉长率繁荣。跟着太阳能电池板装置数目的弥补，人们对编制结果和功率密度的需求也将随之拉长，由于这是一种对空间需求较高的技巧。‌看待太阳能电池板子编制而言，LMG2100R044 和 LMG3100R017 器件有助于将编制尺寸缩小 40% 以上。

　　太阳能要紧通过太阳能电池板的两种子编制得以达成：一种是升压级后跟逆变器级，将直流电压局限转换为调换电压（如图 1 所示）；另一种是降压和升压级，个中电源优化器将不绝转变的直流电压转换为常睹的直流电压电平（愚弄最大功率点跟踪），以输送到串式逆变器（如图 2 所示）。

　　思考到咱们仍处正在人工智能革命的初期阶段，为了运转繁复的并达成更大、更繁复数据集的存储，供职器的需求将呈指数级拉长。哀求每个级的结果高于 98% 的高密度打算将不妨知足这些加强型打点和存储需求。

　　如图 3 所示，供职器电源操纵中的三个要紧编制可能采用 100V 至 200V 的 GaN：

　　电源单位 (PSU)。绽放策画项宗旨转变正正在提拔 48V 输出的热度；然而，所需 80V 和 100V 硅管理计划的损耗（栅极驱动和重叠损耗）相较于以前的管理计划有大幅拉长。诸如 LMG3100 等 GaN 管理计划有助于尽大概减小电感-电感-电容器级（LLC 级）次级侧同步整流器中的上述损耗。

　　中心总线转换器 (IBC)。此编制将 PSU 输出的中心电压 (48V) 转换为较低的电压，然后传送至供职器。跟着 48V 电压电平的大作，IBC 有助于删除供职器子编制中的 I2R 损耗，并使汇流条和电力传输线的尺寸和本钱都取得消浸。IBC 的差错是其正在电源转换中又弥补了一步，大概会对结果发生影响。以是，除了 OEM 经测试可取得高结果和高功率密度最佳组合的几种新拓扑外，请务必充斥愚弄 LMG2100 和 LMG3100 等高效 GaN 器件。

　　电池备份单位。降压/升压级通俗将电池电压 (48V) 转换为总线V)。当市电线途断电且电力流为双向时，您也可能应用电池备份单位举行电池电源转换。不间断电源之因而应用此级，是由于它仅通过电池直接实行一次直流/直流转换，避免了由直流/调换/直流转换惹起的损耗。

　　正在电信无线电摆设中，电源有大概采用 GaN 打算。因为无线电摆设通俗计划正在户外，仅依赖自然冷却，以是高结果显得尤为主要。别的，跟着搬动汇集（如5G、6G）的渐渐繁荣，加快汇集速率和数据打点的需求也正在弥补，以是须要具有极低损耗的高密度打算。LMG2100 有助于将此类打算的功率密度升高 40% 以上。

　　正在类型的中压操纵中，GaN 将负电池电压电平（通俗为 -48V）的电源，愚弄反向降压/升压或正向转换器拓扑转换为实用于功率放大器的 +48V 电源，或者愚弄降压转换器拓扑为现场可编程门阵列和其他直流负载供电。

　　没错，您可能正在电机驱动电途中应用 GaN，其操纵周围普通，网罗呆板人、电动器材驱动以及两轮牵引逆变器打算等负载弧线差别的操纵。GaN 的零反向光复特点（由于不存正在体二极管）导致二极管反向偏置电流没有宁静时分，从而消浸了死区亏损，升高完了果。如前所述，GaN 的开闭频率更高，电流纹波更低，如此就可能减小无源器件的尺寸，从而达成更滑腻的电机驱动打算。

　　正在百般中压操纵中，GaN 有潜力代替古代的硅 FET。100V 至 200V GaN 的其他操纵周围网罗通用直流/直流转换、D 类，以及电池测试和化成摆设。别的，GaN 还能供应更高的开闭频率和更低的功率损耗，这些上风正在简化电源打算的集成电源级中尤为优秀。

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