Technologie d’alimentation GaN et solutions de mise en réseau

La technologie d’alimentation GaN permet d’augmenter la puissance avec une taille moindre, ce qui signifie que la puissance est fournie avec une efficacité accrue tout en produisant une empreinte carbone globale plus faible. Ceci peut être particulièrement utile pour les switches réseau à alimentation GaN et les alimentations électriques GaN.

GaN est l’abréviation anglaise de nitrure de gallium, un composé semi-conducteur utilisé à l’intérieur d’une variété de dispositifs électroniques. Sa bande interdite est plus large que celle du silicium, ce qui lui confère de nombreux avantages, notamment en matière d’efficacité, de taille, de température, de tension, de vitesse et de tolérance aux rayonnements.

La technologie d’alimentation GaN améliore les dispositifs d’alimentation en augmentant la densité de puissance, en réduisant la taille, en stimulant les performances thermiques et en augmentant l’efficacité de la conversion d’énergie. Cela permet d’obtenir des blocs d’alimentation plus compacts avec une meilleure distribution de l’énergie. Une alimentation GaN peut avoir une empreinte 40 % inférieure par rapport aux modèles traditionnels. En outre, l’efficacité énergétique supérieure réduit la chaleur générée par l’alimentation, ce qui élimine souvent le besoin de ventilateurs de refroidissement.

La technologie d’alimentation GaN offre des avantages inégalés, permettant des systèmes d’alimentation plus efficaces, plus compacts et plus performants. Elle transforme un grand nombre de secteurs, notamment l’électronique grand public, les applications industrielles et la conversion d’énergie, ainsi que des produits tels que les switches PoE alimentés par GaN. Enfin, la technologie GaN permet de mettre au point la prochaine génération de technologies plus efficaces et plus durables.

Le GaN est plus efficace pour convertir l’énergie, ce qui permet de réduire les pertes d’énergie jusqu’à 80 % dans les convertisseurs d’énergie. En effet, les dispositifs GaN ont une résistance à l’enclenchement plus faible que les transistors traditionnels en silicium. Les dispositifs GaN ont également la capacité d’avoir une tolérance de tension plus élevée et de gérer une densité de courant élevée dans des boîtiers plus petits, permettant ainsi de fournir des systèmes plus puissants dans des espaces compacts.

Fonctionnant à haute fréquence avec de faibles pertes de commutation, la technologie d’alimentation GaN est idéale pour les alimentations AC/DC et les convertisseurs DC/DC, améliorant l’efficacité de la conversion de l’énergie. Le GaN contribue également à améliorer la correction du facteur de puissance (CFP) et à réduire la distorsion. Il s’agit d’une manière plus efficace d’utiliser l’énergie, sollicitant moins le réseau électrique.

Les transistors GaN offrent une commutation plus rapide que les dispositifs traditionnels en silicium. Les capacités de commutation plus rapides rendent les dispositifs GaN idéaux pour les applications critiques telles que les radiofréquences, les alimentations électriques et les switches réseau à technologie GaN. Les temps de commutation plus rapides permettent également aux dispositifs GaN de fonctionner avec des pertes de commutation plus faibles.

Dimension et format


Le GaN permet d’obtenir des systèmes plus petits et plus légers en offrant davantage d’alimentation dans des espaces plus réduits. Ceci est particulièrement important pour des applications telles que les alimentations électriques, les télécommunications et les applications automobiles, où l’espace peut être limité.

En général, les dispositifs GaN ont tendance à être plus efficaces sur le plan thermique, générant moins de chaleur et éliminant souvent le besoin de systèmes de refroidissement, y compris les ventilateurs de refroidissement pour les switches réseau alimentés par GaN et les switches PoE GaN. Il s’agit d’un facteur crucial pour les secteurs qui doivent gérer la chaleur et les applications à haute puissance, telles que les alimentations GaN et les centres de données.

Durabilité et fiabilité

Grâce à la capacité du GaN à fonctionner dans des environnements où les températures sont plus élevées (par rapport aux dispositifs traditionnels en silicium), les dispositifs GaN sont beaucoup plus résistants dans les secteurs et les applications exigeantes telles que l’automobile, l’armée et l’aérospatiale. La réduction de la chaleur et l’amélioration des performances thermiques permettent d’allonger la durée de vie des produits et d’accroître la durabilité des systèmes principaux.

Rentabilité

Les dispositifs GaN ont généralement un coût initial plus élevé que les dispositifs traditionnels en silicium. Cependant, des économies à long terme et un coût total de possession plus faible sont possibles parce que la technologie d’alimentation GaN offre des économies d’énergie plus importantes, un rendement énergétique plus élevé, une taille plus compacte et une durée de vie plus longue du produit.

L’amélioration de l’efficacité et la réduction des pertes de puissance grâce à la technologie d’alimentation GaN contribuent aux économies d’énergie globales, à la réduction de la consommation d’énergie générale et à la diminution de l’empreinte carbone. En outre, la technologie GaN nécessite moins de minéraux, d’éléments et de composants pour sa production, ce qui réduit l’extraction de minéraux précieux.

Applications générales du GaN

En raison de ses propriétés électriques supérieures, la technologie d’alimentation GaN a un large éventail d’utilisations et d’applications dans de nombreux secteurs, notamment:

• Alimentations et adaptateurs: Électronique grand public, centres de données, alimentations industrielles
• Télécommunications: Équipements de communication, réseaux 5G et stations de base
• Ordinateurs: Unités de traitement graphique (GPU), serveurs et informatique haute performance (HPC)
• Produits énergétiques renouvelables: Onduleurs solaires, systèmes d’éoliennes, véhicules électriques et infrastructures de recharge
• Éclairage: Pilotes de LED
• Amplificateurs audio: Systèmes audio haut de gamme
• Systèmes Lidar: Casques de réalité augmentée et robots
• Dispositifs médicaux: Imagerie médicale, équipement médical portable

Solutions de mise en réseau et technologie d’alimentation GaN

Les dispositifs d’alimentation GaN offrent une grande rigidité diélectrique, une vitesse de commutation, une densité de courant et une température de fonctionnement élevées, tout en réduisant la résistance à l’enclenchement ou la perte de puissance. La commutation à grande vitesse peut souvent générer une quantité considérable d’interférences électromagnétiques (EMI), mais avec la technologie GaN, les EMI sont réduites grâce à une diminution de la tension utilisée et du dépassement du courant.

En outre, la réduction de la production de chaleur permet de réduire ou d’éliminer le besoin de ventilateurs de refroidissement, même avec des switches réseau alimentés par GaN plus puissants, mais avec une taille plus compacte. En ce qui concerne les switches réseau de plus grande taille, montés en rack, la technologie d’alimentation GaN permet de disposer d’une plus grande quantité d’énergie dans le même espace, voire dans un espace plus réduit. Un espace de 2U occupé auparavant par un switch peut désormais être réduit à 1U. En fin de compte, la technologie GaN permet aux entreprises de mises en réseau comme TRENDnet de concevoir et de produire des switches réseau GaN qui sont des switches PoE plus petits avec une puissance de sortie plus élevée, mais qui fonctionneront à une température inférieure à celle des switches traditionnels.