Tecnologías

Nitruro de galio (GaN)

Diseñe sistemas más rápidos, pequeños y térmicamente eficientes

El nitruro de galio (GaN) es un semiconductor de banda ancha que permite una conmutación más rápida, una mayor eficiencia y densidad de potencia que las soluciones tradicionales de silicio. Esto permite diseños más pequeños y ligeros con un rendimiento térmico mejorado y menor pérdida de potencia. La tecnología GaN de TI admite un amplio rango de aplicaciones, como electrónica de consumo, centros de datos, infraestructura de red telecomunicaciones y electrónica de potencia automotriz manteniendo un alto rendimiento y fiabilidad.

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¿Por qué elegir nuestra tecnología GaN?

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Velocidades de conmutación más rápidas y mayor eficiencia

Nuestros dispositivos GaN con controladores integrados habilitan velocidades de subida más rápidas de hasta 150 V/ns. Las mayores velocidades de conmutación, en combinación con un encapsulado de baja inductancia y menores pérdidas de conmutación permiten una conmutación limpia, minimizan las oscilaciones y optimizan la eficiencia general.

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Sistemas reducidos, mayor densidad de potencia

La reducción de las pérdidas por conmutación permite que nuestros dispositivos GaN funcionen a frecuencias superiores a 500 kHz. Esto se traduce en una reducción de los componentes magnéticos hasta en un 60 %. Esto ayuda a reducir el tamaño del sistema, aumentar la densidad de potencia y reducir el costo total del sistema.

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Diseñado para la confiabilidad

Nuestros dispositivos de GaN garantizan la confiabilidad en sistemas de alta tensión mediante un proceso propio de GaN sobre silicio (GaN-on-Si), el cual respaldamos con más de 80 millones de horas de pruebas de confiabilidad y protegemos con funciones de seguridad integradas.

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Tecnología GaN a escala

Producimos nuestra gama completa de GaN en varias fábricas internas, lo que garantiza un suministro confiable y una producción escalable en todas las industrias. A partir de nuestra trayectoria en innovación de GaN, suministramos con éxito muestras de estas tecnologías fabricadas en obleas de 300 mm a nuestros clientes.

Explorar nuestra gama de GaN

Maximice la eficiencia y logre una mayor densidad de potencia con la tecnología GaN

A medida que aumenta la demanda de potencia, la adopción de GaN sigue acelerándose en las arquitecturas de última generación. Nuestras etapas de potencia GaN totalmente integradas combinan transistores electromagnéticos (HEMT), controladores, protección y control de GaN en una solución de chip único diseñada para aplicaciones que incluyen centros de datos, alimentación de servidores, inversores solares, sistemas industriales, automoción y más.

  • Habilite una alta frecuencia de conmutación de hasta 1 MHz para reducir el magnetismo y aumentar la densidad de potencia.
  • Reduzca las pérdidas por conmutación para mejorar la eficiencia y simplificar los circuitos de polarización.
  • Integre el controlador y la protección para simplificar el diseño y reducir los elementos parásitos del bucle.
White paper
Achieving GaN Products With Lifetime Reliability
Este artículo técnico demuestra la confiabilidad de los dispositivos de potencia GaN de TI mediante pruebas exhaustivas, las cuales validan un rendimiento sólido ante conmutación dura, estrés dinámico, sobretensiones transitorias y condiciones de potencia reales.
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Application brief
Application of GaN FET in Humanoid Robots
Descubra cómo cumplir con los exigentes requisitos de tamaño y disipación de calor al integrar el transistor de efecto de campo (FET) de GaN en humanoides y, al mismo tiempo, mantener el funcionamiento sin problemas de este complejo sistema.
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resourceType:referenceDesign
Diseño de referencia de rectificador CA-CC monofásico de 3.6 kW y 54 V con todos los interruptores de GaN
Este diseño destaca el rol del GaN en las fuentes de alimentación de servidores para centros de datos de última generación, donde utiliza conversión inductor-inductor-condensador (LLC) y corrección de factor de potencia (PFC) de poste de tótem para alcanzar eficiencias de hasta el 98.9 % en el PFC y el 98.5 % en el LLC a media carga.
Featured products for Etapas de alimentación GaN
LMG3670R010 PRESENTACIÓN PRELIMINAR 650V 10mΩ STOLT-packaged GaN FET with integrated driver
Nuevo LMG3650R035 ACTIVO FET de GaN en encapsulado TOLL de 650 V y 35 mΩ con controlador y protección integrados
LMG2100R044 ACTIVO Transistor de efecto de campo (FET) de GaN de medio puente de 100 V y 4.4 mΩ con controlador y prote

Mejore el rendimiento & simplifique el diseño de las fuentes de alimentación

Nuestros productos de CA/CC con tecnología GaN integrada están diseñados para aplicaciones de última generación, como adaptadores, electrodomésticos, alimentación de servidores y cargadores. Mediante la integración de HEMT de GaN de alto rendimiento, como los presentes en el UCG28826, estas soluciones ofrecen la mayor densidad de potencia del sector, una alta eficiencia y un bajo consumo de potencia en modo de espera.

  • Simplifique el diseño y mejore la eficiencia con polarización propia y detección sin auxiliares.
  • Reduzca el costo de la lista de materiales (BOM) integrando funciones de arranque de alta tensión, descarga del condensador X y protección.
  • Compatible con EMC con conmutación cuasirresonante, funcionamiento en modo de carga y control de velocidad de subida.
Technical article
How an auxless GaN flyback converter can solve AC/DC adapter design challenges (Rev. A)
Descubra cómo el convertidor de retorno GaN integrado UCG28826 de TI puede ayudarle a superar los desafíos de diseño del adaptador CA/CC.
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Video
Demostración del cargador USB-C® de 65 W con retorno de GaN con polarización propia
Diseñado para una alta eficiencia y fiabilidad, nuestro diseño de referencia de cargador USB Type-C® PD doble de 65 W incluye el UCC28826, un convertidor de retorno avanzado de GaN con polarización propia.
resourceType:referenceDesign
Diseño de referencia de cargador USB Power Delivery con convertidor de retorno de GaN con autopolarización
Cargador USB-PD de doble puerto de 65 W con retorno de GaN. La entrada de 90 a 264 VCA cumple con las normas DoE VI & CoC V5 con baja potencia en modo de espera. El UCG28826 elimina las bobinas auxiliares. Densidad de potencia de 2.3 W/cm³.
Featured products for Convertidores GaN CA/CC
Nuevo UCG28836 ACTIVO Convertidor retorno QR, alta frecuencia, polarización, GaN integrado (65 W), baja potencia en espera
Nuevo UCG28824 ACTIVO Convertidor de retorno QR de alta frecuencia con polarización propia y GaN integrado (45 W)
Nuevo UCG28828 ACTIVO Convert. retorno QR, alta frec., FET de potencia GaN int. p/potencia de salida hasta 120 W con PFC

Convertidores buck y boost con FET de GaN integrados

Diseñadas para sistemas de potencia más pequeños, ligeros y eficientes. Estas soluciones reducen las compensaciones tradicionales entre tamaño, eficiencia y rendimiento. Al aprovechar la avanzada tecnología de GaN, los ingenieros logran un rendimiento superior al que permiten los diseños basados en silicio.

  • Ofrezca una mayor potencia en soluciones de menor tamaño.
  • Consiga una mayor eficiencia para aplicaciones exigentes de alta potencia.
  • Simplifique el diseño integrando FET de GaN, controlador, accionadores y circuitos de arranque en un solo paquete.
resourceType:referenceDesign
Diseño de referencia de módulo reductor tetrafásico de 1/4 de ladrillo de 48 V–12 V y 2 kW de GaN
Este diseño de referencia es un convertidor de bus de bucle cerrado 48 V a 12 V de alta densidad y 2 kW basado en un reductor tetrafásico para informática empresarial. El diseño alcanza una eficiencia máxima > 98 % y una eficiencia a carga completa del 97.5 % con una VIN de 48 V.
resourceType:referenceDesign
Diseño de referencia de convertidor boost de GaN sincrónico 3 V a 42 V
El diseño de referencia está diseñado para un alto factor de boost y una alta eficiencia. Este funciona en un amplio rango de tensión de entrada, a partir de 3 V, que utiliza el convertidor boost LMG5126 V con FET de nitruro de galio (GaN) integrados.
Featured products for Convertidores buck y boost GaN
Nuevo LMG708B0 PRESENTACIÓN PRELIMINAR Conv. reductor síncrono de 5 V a 80 V, 20 A con FET de GaN integrados para una eficiencia ultraalta
Nuevo LMG5126 ACTIVO Convertidor boost GaN sincrónico con VIN de 42 V y 2.5 MHz, con seguimiento de tensión de salida

Mayor eficiencia del accionador, densidad de potencia & control suave

Nuestros controladores para motores de GaN integrados, que incluyen los módulos de potencia inteligentes (IPM) de GaN líderes en el sector, ofrecen > una eficiencia del inversor del 99 %, optimizan el rendimiento térmico y minimizan las pérdidas de potencia. Para aplicaciones como electrodomésticos, robótica, bicicletas eléctricas, drones y herramientas eléctricas, nuestros controladores GaN proporcionan un control armónico superior para un funcionamiento más silencioso, un rendimiento más suave y un control del motor preciso. Esto reduce los costos del sistema, el consumo de energía y habilita que los diseños compactos cumplan los requisitos de eficiencia.

  • Reduzca un 50 % el tamaño de la placa de circuito impreso (PCB) con etapas de potencia de medio puente GaN integradas.
  • Reduzca las pérdidas de potencia hasta en un 50 % a altas frecuencias de conmutación (100 kHz).
  • Minimice el tiempo muerto (<150 ns) y optimice la conmutación para reducir la distorsión de la corriente y mejorar la acústica.
White paper
How Three-Phase Integrated GaN Technology Maximizes Motor-Drive Performance
Lea acerca de las consideraciones de diseño de GaN y descubra cómo GaN aumenta la eficiencia del motor.
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Video
IPM de GaN eficientes
Desarrolle sistemas de motor más eficientes y compactos con el IPM de GaN DRV7308.
resourceType:referenceDesign
Control de motor articulado para robot de 48 V y 1 kW con diseño de ref. de comunicación industrial
Diseño de referencia de accionamiento de motores Ethernet industrial que utiliza medios puentes de GaN de DRV7167 y microcontrolador de TI Sitara™ AM261x en una placa de circuito impreso de 70 mm para articulaciones de robots humanoides (48 V, 1 kW). Alta densidad de potencia, control en tiempo real y pruebas del sistema en curso.
Featured products for Controladores para motores GaN
Nuevo DRV7308 ACTIVO Módulo de alimentación inteligente (IPM) de nitruro de galio (GaN) trifásico integrado de 650 V y 20
Nuevo DRV7167 PRESENTACIÓN PRELIMINAR Etapa de potencia para accionamiento de motor de medio puente a base de GaN de 100 V y 70 A

Encuentre recursos para empezar


Video

Revolucione la potencia de alta tensión con GaN de TI

Revolucione su sistema de alta tensión con GaN de TI. Vea cómo nuestra tecnología GaN permite a los ingenieros reducir el tiempo de comercialización de los diseños de conversión de alta tensión y, al mismo tiempo, disminuir los costos del sistema y el impacto medioambiental.


Blog

Tres razones por las que el nitruro de galio (GaN) está cambiando la gestión de la energía

Aplicaciones destacadas


Energía para telecomunicaciones y servidores

Transformar la potencia de las telecomunicaciones y los servidores para las demandas informáticas del mañana

Diseñe sistemas de potencia de telecomunicaciones y servidores para almacenamiento, nube e informática de alto rendimiento con nuestros dispositivos GaN. Estos dispositivos ayudan a cumplir los exigentes requisitos de eficiencia compatibles con los estándares de hasta 80 PLUS® Titanium y permiten una eficiencia de corrección del factor de potencia (PFC) por encima de 99 %. Habilite frecuencias de conmutación por encima de 500 kHz en convertidores CC/CC aislados y eduzca el tamaño de los componentes magnéticos y minimice las pérdidas parásitas mediante el diseño integrado


Energía solar y almacenamiento de energía

Revolucione el almacenamiento de energía con una eficiencia y densidad sin igual

Diseñe sistemas de almacenamiento de energía y energía solar con dispositivos GaN para lograr una conversión de potencia CA/CC más pequeña y eficiente. El GaN habilita un flujo de potencia bidireccional, lo que permite una integración perfecta del almacenamiento de energía en inversores solares y reduce la dependencia de la red eléctrica. Estas soluciones ofrecen una densidad de potencia de hasta 3 veces mayor (>1.2 kW/L) que los convertidores tradicionales y superan en un 20 % la densidad de los FET de SiC mediante la conmutación de GaN a alta frecuencia (140 kHz). La tecnología GaN reduce el costo del sistema gracias a un menor magnetismo y topologías más simples en comparación con los diseños SiC de 2 niveles.


Suministro de energía

Alimente dispositivos cotidianos con un rendimiento sin igual

Nuestros dispositivos de GaN integrados de baja potencia ofrecen beneficios excepcionales en eficiencia y densidad de potencia para aplicaciones de consumo cotidiano, tales como adaptadores de teléfonos móviles y computadoras portátiles, unidades de fuente de alimentación para televisores y tomas de pared USB. Con una eficiencia de sistema superior al 95 %, estas soluciones reducen el tamaño de las fuentes CA/CC de consumo hasta en un 50 %, mientras que sus funciones integradas de detección de corriente optimizan la eficiencia y minimizan el espacio ocupado en la placa de circuito impreso.


OBC y convertidor CC/CC

Alta densidad de potencia en vehículos eléctricos con nuestra tecnología GaN

La nueva generación de cargadores en placa (OBC) monofásicos y convertidores CC/CC de alta a baja tensión en vehículos eléctricos (EV) e híbridos (HEV) utiliza dispositivos de potencia de GaN para alcanzar mayores frecuencias de conmutación y reducir el tamaño de los componentes magnéticos. Esto ofrece una densidad de potencia superior en comparación con las alternativas basadas en silicio y SiC. Estas soluciones ofrecen más potencia que el SiC en volúmenes equivalentes con frecuencias de conmutación superiores a 500 kHz para CLLLC y 120 kHz para PFC. Al mismo tiempo, consiguen una eficiencia combinada a nivel de sistema de 96.5 % y cuentan con controladores de compuertas integrados que simplifican significativamente el diseño a nivel de sistema.


HVAC y electrodomésticos

Obtenga una mayor eficiencia energética y un factor de forma más compacto en etapas de potencia PFC para calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y electrodomésticos con nuestros dispositivos GaN

Los accionamientos de motor eficientes resultan fundamentales para que los electrodomésticos y sistemas de climatización (HVAC) cumplan con los estrictos estándares energéticos globales; en este contexto, nuestros portafolios de etapas de potencia de GaN y módulos de potencia inteligentes (IPM) ofrecen una mayor eficiencia frente a los IGBT y MOSFET. Esto reduce eficazmente el tamaño y el costo del sistema. Estas soluciones logran etapas de potencia de accionamiento de motores con una eficiencia superior a 99 % gracias a las pérdidas por conmutación reducidas. Al mismo tiempo, su tamaño pequeño, alta integración y capacidades de refrigeración natural minimizan aún más las dimensiones y los gastos del sistema, a la vez que proporcionan una acústica mejorada con frecuencias de conmutación más altas de hasta 60 kHz y un menor tiempo muerto.

Historias de éxito

Delta potencia los centros de datos con la tecnología GaN de TI

"La aplicación de GaN, en combinación con la experiencia básica de Delta (Electronics) en electrónica de potencia de alta eficiencia, permite maximizar la densidad de potencia sin afectar negativamente el rendimiento energético. En última instancia, la tecnología GaN abre la puerta a un nuevo mundo de productos que antes eran imposibles de crear." 

Kai Dong | Delta Electronics, I&D, director de la unidad de negocio de diseño personalizado

Lea el caso práctico

Chicony Power y TI unen sus fuerzas para llevar la tecnología GaN al adaptador de alimentación para computadoras portátiles de baja potencia de última generación

"El GaN está introduciendo cambios revolucionarios en los diseños de fuentes de alimentación. Sus características de conmutación de alta frecuencia y su menor impedancia de línea son factores clave para mejorar la eficiencia y reducir el tamaño de los productos de fuentes de alimentación, lo que se traduce en una reducción significativa del consumo de energía y del uso de materiales en los productos de fuentes de alimentación y abre nuevas oportunidades para los conceptos de diseño respetuosos con el medio ambiente de Chicony Power."

Yang Wang | Chicony Power, vicepresidente de I&D

Ver el comunicado de prensa

La tecnología GaN de TI y los MCU en tiempo real potencian el diseño de la nueva fuente de alimentación para servidores de la tecnología LITEON

"LITEON ha superado los retos de desarrollar la nueva generación de fuentes de alimentación para servidores de gama alta con el mejor equipo de I&D y las tecnologías de materiales más avanzadas. LITEON ha ganado ventaja y ha cumplido los requisitos de ahorro energético de los centros de datos gracias a las soluciones GaN de TI." 

Todd Lee | LITEON Technology, director sénior de I&D, plataforma y solución de infraestructura en la nube

Ver el comunicado de prensa

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