Медицинские адаптеры в Туркестане

Найдено 24 наименования

Медицинские адаптеры

Будь то удаленный мониторинг уровня глюкозы или портативное рентгеновское оборудование, эти устройства требуют питания. При выборе адаптеров питания инженерам необходимы решения, соответствующие применимым стандартам безопасности и обеспечивающие эффективное питание при небольшом форм-факторе. Эти требования могут быть трудновыполнимыми при использовании традиционных конструкций, но внедрение GaN позволило создать новое поколение более компактных и эффективных адаптеров питания медицинского назначения.

Полупроводники GaN

GaN (нитрид галлия) - это полупроводниковый материал с широкой полосой пропускания, который стал значительным конкурентом традиционным полупроводникам на основе кремния благодаря своим превосходным свойствам. Например, по сравнению с Si, GaN может выдерживать более высокое рабочее напряжение, переключаться на более высоких частотах и обладает большей эффективностью. Эти преимущества привели к более широкому использованию GaN в транзисторах, обычно используемых в адаптерах питания.

GaN и адаптеры питания

Использование полупроводниковых адаптеров питания на основе GaN имеет ряд преимуществ, включая снижение потерь, повышение эффективности, уменьшение форм-фактора и веса.
В импульсном источнике питания основной источник потерь мощности находится в силовых транзисторах. Поэтому любое снижение этих потерь приводит к повышению эффективности. Одним из подходов к снижению этих потерь является использование GaN в качестве полупроводникового материала в силовых транзисторах.
Существует два типа потерь: на проводимость и на переключение.
Потери проводимости возникают при протекании тока через транзистор. Когда транзистор включен, сопротивление между стоком и истоком равно RON. Потери проводимости прямо пропорциональны RON, а это значит, что если это сопротивление можно уменьшить, то уменьшатся и потери проводимости.
GaN снижает эти потери, поддерживая более высокую скорость переключения (скорость, с которой происходят переходы). Во время переходного процесса ток в транзисторе начинает протекать до того, как напряжение сток-исток начинает падать, что приводит к значительным потерям мощности из-за большого произведения вольт-тока. Чем дольше длится переход, тем больше мощности будет рассеиваться во время перехода. Эти потери происходят как при включении, так и при выключении в каждом цикле переключения. Это означает, что потери со временем увеличиваются с частотой переключения. Транзисторы GaN включаются быстрее, чем Si и SiC, минимизируя время перехода и уменьшая связанные с ним потери, что позволяет повысить частоту переключения.
В транзисторах Si и SiC корпусной диод помогает избежать короткого замыкания во время "мертвого времени", когда ток продолжает течь в течение некоторого времени, когда оба переключателя полумоста выключены. Этот ток принудительно проходит через диод корпуса, что приводит к большим потерям, чем при протекании тока через резистор RON.
В GaN-транзисторах потери при переключении еще больше снижаются, поскольку в них нет корпусного диода, а ток протекает через более эффективный резистор RON и приводит к почти нулевому обратному восстановительному заряду.
Как упоминалось ранее, наиболее значительными потерями в силовом транзисторе являются потери проводимости и потери на переключение, что делает их основным источником неэффективности. Поскольку силовые транзисторы GaN имеют более низкие потери проводимости и переключения, они более эффективны, чем их аналоги из Si и SiC.
GaN-адаптеры могут обеспечить значительное увеличение плотности мощности. Снижение потерь при переключении позволяет повысить частоту переключения. Увеличение частоты переключения позволяет уменьшить размер громоздких компонентов, таких как трансформаторы, индукторы и конденсаторы.
Еще одним важным аспектом GaN является его теплопроводность по сравнению с транзисторами на основе Si-технологии. Лучшая теплопроводность облегчает отвод тепла от транзисторов и ограничивает необходимость в громоздких (и тяжелых) компонентах терморегулирования, таких как рамки, вентиляторы и радиаторы.

Показать весь текст