L’evoluzione dei carichi ad alta intensità energetica richiede l'adozione di soluzioni efficienti e compatte. Con la nuova famiglia GaNEXUS, onsemi punta a ottimizzare la conversione di potenza sfruttando i vantaggi del nitruro di gallio nelle applicazioni più esigenti.
L'Intelligenza Artificiale, unita ai sistemi di automazione avanzata ed alle infrastrutture energetiche di nuova generazione, sta modificando profondamente i requisiti progettuali dell’elettronica di potenza, dove l’efficienza energetica, oltre ad essere un parametro prestazionale, è diventata un elemento determinante per contenere consumi, costi operativi e problematiche termiche. È proprio in risposta a queste esigenze che onsemi ha introdotto GaNEXUS, una nuova famiglia di dispositivi basati sulla tecnologia al nitruro di gallio (GaN), sviluppata per supportare la realizzazione di architetture di alimentazione più compatte, performanti ed affidabili. La nuova gamma comprende transistor GaN disponibili per tensioni comprese tra 40 V e 650 V, affiancati dalle versioni GaNEXUS Smart da 650 V che integrano funzionalità di protezione direttamente all’interno del dispositivo. Tale scelta progettuale permette di ridurre la complessità circuitale e semplificare il lavoro degli sviluppatori, che possono beneficiare di un livello superiore di integrazione senza compromettere robustezza e sicurezza operativa.
L’interesse verso il nitruro di gallio deriva principalmente dalle sue caratteristiche fisiche, grazie alle quali si possono ottenere velocità di commutazione nettamente superiori rispetto ai tradizionali dispositivi in silicio. In particolare, la possibilità di operare a frequenze più elevate si traduce in una riduzione delle perdite di commutazione ed in un miglioramento dell’efficienza complessiva del sistema. Parallelamente, la maggiore densità di potenza ottenibile consente di realizzare convertitori più compatti e ridurre allo stesso tempo le dimensioni dei componenti magnetici e dei sistemi di dissipazione termica. In numerose applicazioni questi vantaggi si riflettono direttamente sulla riduzione degli ingombri e sull’ottimizzazione dei costi di esercizio.
L’impatto di tali miglioramenti risulta particolarmente evidente nei data center destinati all’elaborazione AI, dove il fabbisogno energetico continua a crescere incessantemente a ritmi sostenuti. Le infrastrutture dedicate all’Intelligenza Artificiale richiedono infatti alimentatori che possano gestire elevati livelli di potenza mantenendo al tempo stesso elevati standard di efficienza. Anche incrementi apparentemente modesti, dell’ordine di pochi decimi di punto percentuale, possono tradursi in importanti risparmi energetici quando vengono applicati ad impianti che operano su larga scala ed in modo continuativo. Oltre al settore dei data center, la piattaforma GaNEXUS trova impiego anche nei sistemi a 48 V, nelle unità di backup a batteria, negli azionamenti per motori e nelle applicazioni di robotica industriale, contesti dove l’elevata frequenza di commutazione permette di ridurre sensibilmente il volume degli elementi magnetici, con diminuzioni che possono raggiungere valori molto significativi rispetto alle soluzioni convenzionali. Come già evidenziato, la maggiore densità di potenza ottenibile contribuisce, inoltre, a progettare apparati più compatti, un requisito tecnico sempre più richiesto nelle moderne installazioni industriali.
Le applicazioni ad alta tensione si riferiscono ad un ulteriore ambito nel quale il GaN mostra il proprio potenziale. Convertitori DC-DC, stadi di correzione del fattore di potenza e topologie LLC possono beneficiare di una riduzione delle perdite energetiche e di una migliore gestione termica, aspetti particolarmente rilevanti nei sistemi ad elevata potenza specifica. La disponibilità dei dispositivi smart introduce un ulteriore livello di semplificazione progettuale, riducendo il rischio di errori durante le fasi di sviluppo, validazione e qualificazione del prodotto finale.
Un elemento strategico dell’offerta onsemi è l’integrazione con la piattaforma Treo, dedicata al controllo, al monitoraggio ed alla gestione intelligente dell’energia. L’unione tra dispositivi GaN e funzioni avanzate di sensing e protezione è alla base dello sviluppo di sistemi sempre più autonomi e resilienti, capaci di ottimizzare il funzionamento lungo l’intera catena di distribuzione dell’energia. A completare il quadro contribuiscono package progettati per massimizzare le prestazioni termiche e garantire compatibilità con gli standard industriali più diffusi, facilitando così l’adozione della tecnologia nei progetti esistenti. Con GaNEXUS, onsemi amplia dunque il proprio ecosistema di soluzioni per l’elettronica di potenza affiancando la tecnologia GaN alle piattaforme basate su silicio ed EliteSiC. La disponibilità di differenti tecnologie all’interno dello stesso portafoglio offre ai progettisti la possibilità di individuare il miglior compromesso tra efficienza, costo, gestione termica e dimensioni del sistema, un aspetto destinato a diventare sempre più determinante nell’evoluzione delle future infrastrutture energetiche e digitali. Qui i link di approfondimento: Gallium Nitride (GaN) onsemi e Treo Platform Technology onsemi.
