Transistors GaN GaNEXUS : onsemi couvre de 40 à 650 V
Serveurs d’intelligence artificielle, centres de données, robotique, infrastructures énergétiques : dans tous ces domaines, la chaîne de conversion de puissance doit délivrer davantage d’énergie dans un volume contraint, avec des pertes et une dissipation thermique maîtrisées. Les semi-conducteurs à large bande interdite comme le nitrure de gallium répondent à cette équation en autorisant des fréquences de commutation plus élevées. Dans ce contexte, Mouser Electronics référence désormais la famille de transistors GaN GaNEXUS d’onsemi, une gamme de GaN FET qui s’étend de la basse à la très haute tension et vise aussi bien l’IA et les data centers que l’automatisation industrielle, la robotique et les infrastructures d’énergie.
Des HEMT GaN en mode enrichissement de 40 à 650 V
Les GaNEXUS sont des transistors GaN discrets à haute mobilité électronique (HEMT), fonctionnant en mode enrichissement, sur une plage de tension allant de 40 à 650 V. onsemi y exploite les propriétés du nitrure de gallium pour obtenir une commutation rapide associée à une faible charge de grille et de sortie, deux paramètres qui conditionnent directement les pertes dynamiques d’un étage de puissance.
Pour le concepteur, l’intérêt se traduit par trois leviers : monter en fréquence de fonctionnement, accroître la densité de puissance et réduire la taille des composants magnétiques, inductances et transformateurs, qui pèsent souvent lourd dans l’encombrement d’un convertisseur. La gamme est présentée comme couvrant l’ensemble de la chaîne de distribution d’énergie des systèmes d’alimentation modernes.
GaNEXUS Smart : des protections intégrées en 650 V
Au sein de la famille, les GaN FET GaNEXUS Smart 650 V embarquent des fonctions de protection directement dans le composant. L’objectif affiché par onsemi est double : renforcer la fiabilité de l’étage de puissance et simplifier l’intégration au niveau système.
Plus largement, le fabricant met en avant une conception simplifiée, des phases de développement et de qualification raccourcies, ainsi qu’une réduction des contraintes thermiques et des besoins de refroidissement. Ces arguments concernent directement les équipes chargées de dimensionner dissipateurs et ventilation dans des baies et des armoires toujours plus denses.
Serveurs IA, IBC 48 V et BBU en basse et moyenne tension
Sur les plages basse et moyenne tension, onsemi cible les serveurs IA, les convertisseurs de bus intermédiaire (IBC) 48 V, les unités de secours sur batterie (BBU) et la commande de moteurs. Dans ces architectures, les transistors GaNEXUS doivent permettre de réduire les éléments magnétiques, d’augmenter la densité de puissance et d’améliorer à la fois le rendement et le comportement thermique.
Le fabricant mentionne également une meilleure stabilité de la commande et une diminution des pertes par commutation. En commande de moteurs, utilisée notamment en robotique et en automatisation industrielle, ces caractéristiques s’ajoutent à l’argument de compacité ; pour les convertisseurs 48 V des serveurs IA, c’est d’abord le compromis entre rendement et densité qui est en jeu.
Jusqu’à 60 % de magnétiques en moins sur les étages PFC et LLC
Côté haute tension, la gamme vise les tiroirs d’alimentation des systèmes d’IA, la conversion CC-CC haute tension ainsi que les étages PFC et LLC. onsemi annonce dans ce cas une réduction pouvant atteindre 60 % de la taille des éléments magnétiques dans les étages CA-CC haute fréquence et les étages résonants, ainsi qu’une densité de puissance accrue dans les architectures PFC, LLC et CC-CC haute tension.
Les gains de rendement attendus se répercutent sur les coûts thermiques et d’exploitation, un poste surveillé de près dans les centres de données. Les transistors GaN GaNEXUS sont disponibles dès à présent auprès de Mouser Electronics.
Si vous concevez des alimentations pour serveurs IA, des convertisseurs 48 V ou des étages PFC et LLC, la gamme GaNEXUS d’onsemi vous offre une couverture de 40 à 650 V au sein d’une même famille de GaN FET. Les versions Smart 650 V méritent votre attention si l’intégration des protections pèse dans votre choix de composants.
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