مدونة الشركة حول Navitas NV6169 عالية الأداء GaNFast TM قوة IC مع تكنولوجيا GaNSense TM

شركة شينزن مينغجيادا الإلكترونية المحدودة تقدم الآن النفيتاسNV6169، وحدة تحكم طاقة عالية الأداء GaNFastTM مع تكنولوجيا GaNSenseTM، من المخزون.

مع تطور قطاعات مثل الطاقة الجديدة ومراكز بيانات الذكاء الاصطناعي والتحكم الصناعي وتخزين الطاقة الضوئية نحو زيادة كثافة الطاقة وكفاءة وموثوقية،الشرائح التقليدية لإدارة الطاقة القائمة على السيليكون تكافح لمواجهة الظروف الصعبة، التطبيقات عالية الجهد والقوة العالية. كما Navitas ‬ جيل ثالث GaNFast TM نيتريد الغاليوم (GaN)NV6169يدمج تكنولوجيا حماية الاستشعار الذكية المملكة الخاصة GaNSense TM مع أدائها الكهربائي الاستثنائي، التصميم المتكامل للغاية وقدرات الاستجابة للخطأ الرائدة في الصناعة،أصبحت الشريحة الأساسية لترقية أنظمة إمدادات الطاقة المتوسطة إلى العالية، كسر تماما اختناقات تقنية من أجهزة الطاقة التقليدية من حيث الكفاءة والحجم والموثوقية.

I. الموقع الأساسي والهندسة المعمارية الأساسيةNV6169

الـNV6169هي أعلى تصنيف، وIC طاقة عالية الأداء في Navitas ‬ الجيل الثالث منصة رقاقة GaN، مصممة خصيصا لتطبيقات طاقة عالية الطاقة، وذات الكثافة العالية.الشريحة تعتمد شريحة واحدة، بنية متكاملة أحادية الحجم، دمج مفاتيح طاقة GaN، ودورة محرك البوابة، ووحدة الاستشعار الذكية ووحدة الحماية المستقلة على شريحة واحدة.هذا يزيل الدوائر الطرفية الجامحة من أجهزة الطاقة المنفصلة التقليدية، لتحقيق وضع تشغيل بسيط ‬إدخال رقمي، إنتاج طاقة‬ يقلل بشكل كبير من تعقيد تصميم النظام وتكاليف المواد.

من حيث مواصفات الأجهزةNV6169يحتوي على علبة PQFN رقيقة للغاية من 8 × 8 ملم ، منخفضة الحث. يحتوي على فولتاج مستمر بقوة 700 فولت وفولتاج عابر بقوة 800 فولت ،مع مقاومة تشغيل 45mΩ فقطمقارنة بالجيل السابق، تم تقليل مقاومة تشغيلها بنسبة 36% وزادت الطاقة الإخراجية الإجمالية بنسبة 50% مع الحفاظ على حجم الحزمة المدمجة.يحقق تحديثًا كبيرًا في تصنيف الطاقة، تلبي تماماً الطلب على التصغير وتقليل الوزن في مصادر الطاقة عالية الطاقة. علاوة على ذلك، تدعم الشريحة التبديل عالية التردد تصل إلى 2 ميغا هرتز،وخصائصها الصفرية لشحنة الاسترداد العكسي تلغي تماما خسائر الاسترداد العكسي المرتبطة بـ MOSFETs السيليكونية، ووضع الأساس لتصميم مصدر طاقة عالي التردد وعالية الكفاءة.

الثاني.NV6169التكنولوجيا الأساسية: تكنولوجيا الاستشعار والحماية الذكية GaNSense TM

GaNSense TM هي تكنولوجيا الاستشعار الذكية ونظام الحماية الذاتية من نتريد الغاليوم (GaN) التي طورتها شركة Navitas حصريًا.وهو يمثل الميزة الأساسية التي تميز NV6169 من تقليدية GaN قوة ICs، معالجة نقاط الألم في الصناعة مثل التأخير في اكتشاف الأخطاء، والرد البطيء على الحماية، والخسائر الكبيرة وضعف الاستقرار في أجهزة الطاقة التقليدية.إنه يسمح بالحكم الذاتي الكامل والسيطرة على العملية بأكملها من الاستشعار، الكشف والحماية

1أجهزة استشعار التيار الخالي من الخسائر الأولى في الصناعة

أنظمة إمدادات الطاقة التقليدية تتطلب مقاومات شنت خارجية للكشف عن التيارالذي لا يولد فقط استهلاك طاقة إضافي ويقلل من كفاءة النظام بشكل عام ولكن أيضا يشغل مساحة PCB ويزيد من تداخل الدائرةالاستفادة من تكنولوجيا GaNSense TM،NV6169يحتوي على وحدة استشعار للتيار غير الخاسر المدمجة التي تراقب بشكل دقيق ومستمر التيار التشغيلي في الوقت الحقيقي دون الحاجة إلى مكونات شنت خارجية ،وبالتالي القضاء على خسارة الطاقة الإضافيةتتيح هذه التكنولوجيا تحسينًا إضافيًا بنسبة 10٪ في كفاءة استخدام الطاقة في النظام مع تبسيط المكونات الطرفية ، وتقليل الحجم الكلي لمصدر الطاقة ،وتعزيز تكامل النظام والحصانة من التداخل.

230ns حماية الدوائر القصيرة فائقة السرعة، تتجاوز إلى حد بعيد معايير الصناعة

أخطاء الدائرة القصيرة تمثل أخطر خطر للسلامة في مصادر الطاقة.سرعة الاستجابة لحماية الدائرة القصيرة في أجهزة الطاقة المنفصلة التقليدية عادة ما تكون في حدود مئات النانو ثانية، مما يجعل الشرائح عرضة للغاية للانهيار الفوري والإرهاق. تكنولوجيا GaNSense TM تتضمن نانوواي's الملكية منطق الكشف عن الأخطاء فائقة السرعة،لتحقيق استجابة من نهاية إلى نهاية من 30ns بسرعة فائقة من الكشف إلى الحمايةهذه سرعة الحماية هي أسرع بـ6 مرات من الحلول التقليدية المنفصلة، مما يمثل أسرع أداء في الصناعة.حدوث زيادة في الحمل أو زيادة في التيار في النظام، الشريحة تقطع فورًا من الطاقة المخرجة ، مما يلغي المخاطر مثل إرهاق المكونات وفشل المعدات وحوادث السلامة في المصدر ،وتعزيز استقرار تشغيل أنظمة إمدادات الطاقة العالية بشكل كبير.

3نظام حماية ذكي مستقل شامل

بالإضافة إلى حماية القطع القصير فائقة السرعة، تقنية GaNSense TM إنشاء آلية حماية السلامة متعددة الأبعادNV6169، تتضمن وظائف متعددة مثل حماية الحرارة الزائدة، حماية الجهد الزائد، القفل تحت الجهد، قمع الترددات العالية وقمع تذبذب البوابة.الشريحة يمكن أن تراقب بشكل مستقل المعلمات الأساسية مثل الجهد، الحالي، درجة الحرارة وحالة التبديل في الوقت الحقيقي، مما يؤدي إلى إجراءات الحماية بشكل مستقل دون الحاجة إلى تدخل من شريحة التحكم الرئيسية.الشريحة لديها مقاومة dv/dt عالية 200 V/ns، تقمع بشكل فعال التذبذبات البوابة وارتفاعات الجهد الناجمة عن التحول عالية التردد، مما يجعلها مناسبة للصناعية المعقدة والقاسية،بيئات تشغيل الطاقة الكهروضوئية والسيارات.

المزايا الأساسية للأداءNV6169

1كفاءة فائقة، خسائر منخفضة للغاية

الاستفادة من مزايا GaNFast TM مواد الغاليوم نتريد الركيزة وتعزيزها من قبل GaNSense TM تكنولوجيا الاستشعار الخسارة،NV6169يزيل تماماً خسائر الاسترداد العكسي وخسائر أخذ العينات، مع تقليل خسائر التبديل والإرشاد بشكل كبير. مقارنة مع أجهزة IGBT التقليدية،أنظمة الطاقة التي تستخدم هذه الشريحة يمكن أن تحقق وفورات طاقة تصل إلى 40٪هذه الفوائد المتعلقة بتوفير الطاقة وتعزيز الكفاءة واضحة بشكل خاص في التطبيقات مثل مصادر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي، المحولات الكهروضوئية ومحركات المحركات الصناعية،عندما تكون العمليات طويلة الأجل في حالة الحمل الكامل شائعةوعلاوة على ذلك، قدرته على العمل عالية التردد يقلل بشكل كبير من حجم المكونات السلبية مثل المحولات والمكثفات والمحفزات،تمكين تقليص أنظمة الطاقة.

2التصميم المتكامل للغاية والحد الأدنى لتقليل التكاليف وتحسين الكفاءة

الـNV6169يدمج أربع وظائف أساسية: القيادة والطاقة والاستشعار والحماية. إنه يلغي الحاجة إلى مكونات خارجية مثل وحدة التحكم الداخلية للمشغلين ومقاومات أخذ العينات ودوائر الحماية،وبالتالي تبسيط بشكل كبير تخطيط PCB، وتقصير دورات البحث والتطوير، وتقليل تكاليف BOM العامة وكذلك تعقيد الإنتاج وإصلاح الأخطاء. يقدم حزمة PQFN 8 × 8mm القياسية توافقا استثنائيا،مما يسمح لها باستبدال أجهزة الطاقة التقليدية بنفس المواصفات وتكييفها مع ترقية وتكرار معظم بنيات إمدادات الطاقة الحالية.

3موثوقية عالية وقوة التكيف، مجموعة واسعة من ظروف التشغيل

الـNV6169يدعم نطاقًا واسعًا من فولتاج التشغيل من 10V إلى 30V ويتميز بوظيفة تشغيل dv /dt قابلة للبرمجة ، مما يسمح بالتكيف المرن مع طوبولوجيات إمدادات الطاقة المختلفة.مع فولتاج مرتفع للغاية عابرة تحمل تصنيف 800V، مقاومة ممتازة للتداخلات الكهرومغناطيسية (EMI) وآليات حماية شاملة ، يمكن للشريحة أن تعمل بشكل مستقر في ظروف قاسية تتضمن درجات حرارة عالية ،ترددات عالية وتداخل قوي، تلبية متطلبات التطبيقات من قطاعات متعددة بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية والطاقة الجديدة ومراكز البيانات.

IV. سيناريوهات التطبيق الرئيسيةNV6169

الاستفادة من مزاياها الشاملة من قوة عالية وكفاءة عالية وموثوقية عاليةNV6169تلبي بدقة متطلبات الترقية لمصادر الطاقة متوسطة إلى عالية الطاقة ، مع سيناريوهات التطبيق الأساسية التي تغطي العديد من القطاعات الراقية:

- مصادر الطاقة لمركز البيانات الذكية: مناسبة لمصادر الطاقة الكهربائية عالية الجهد من 400 فولت DC DC و محولات DC-DC ذات الطاقة العالية للخوادم ،المساعدة في تعزيز كثافة الطاقة وكفاءة الطاقة لتلبية متطلبات إمدادات الطاقة العالية لمعدات الحوسبة الذكيةوقد أنشأت الشركة بالفعل شراكات تطبيق واسعة النطاق مع الشركات الرائدة مثل غريت وول باور.

- الطاقة الجديدة وتخزين الطاقة الكهروضوئية: مناسبة لغيرات الطاقة الكهروضوئية ومحولات الطاقة لتخزين الطاقة ووحدات الطاقة لمحطات الشحن.الاستفادة من خصائص الخسارة المنخفضة والجهد العالي، يقلل من خسائر الطاقة في أنظمة توليد الطاقة الجديدة وتخزين الطاقة.

- معدات التحكم الصناعية: تستخدم في محركات المحرك الصناعية ، ومصادر الطاقة الصناعية عالية الطاقة ووحدات التحكم الصناعية الذكية.يحل محل أجهزة IGBT التقليدية لتحقيق وفورات الطاقة، تحسين الكفاءة وتصغير المعدات.

- مصادر الطاقة المستهلكة والسيارات الراقية: مناسبة لمتكاملات الشحن السريع عالية الطاقة ومصادر الطاقة للسيارات وأنظمة الطاقة المساعدة للسيارات ذات الطاقة الجديدة ،تحقيق التوازن بين توفير الطاقة عالية الكفاءة مع السلامة والاستقرار.