Suuren tehon sovittaminen pienempään AI-infrastruktuuriin

Uusi teholaitesuunnittelu voi muuttaa tehon sovittamista tekoälyjärjestelmiin siirtämällä lämpöä nopeammin pois ja auttamalla insinöörejä pakamaan enemmän tehoa pienempiin telineisiin.

Navitas Semiconductor on tuonut markkinoille kaksi uutta pakettivaihtoehtoa viidennen sukupolven GeneSiC piikarbiditeholaitteilleen, joiden tavoitteena on parantaa tehotiheyttä ja lämpötehoa suuritehoisissa järjestelmissä.

Laitteisiin kuuluu yläpuolelta jäähdytetty QDPAK-paketti ja matalaprofiilinen TO-247-4L-paketti epäsymmetrisillä johdoilla.Molemmat tukevat 1200 V SiC MOSFETeja, ja ne on suunniteltu parantamaan laitteen kestävyyttä ja auttamaan järjestelmien suunnittelijoita hallitsemaan lämpöä ja levytilaa.

Laitteet on rakennettu yhtiön viidennen sukupolven Trench-Assisted Planar (TAP) SiC-teknologiaan.Tämä malli parantaa RDS(on) × QGD -arvoa noin 35 % ja parantaa QGD/QGS-suhdetta noin 25 %.Laitteet pitävät myös yli 3 V:n hilajännitteen, mikä vähentää loiskytkentäriskiä ja mahdollistaa vakaan kytkennän.

QDPAK-paketti keskittyy lämmönhallintaan.Sen sijaan, että lämpö poistaisi piirilevyn kautta, muotoilu siirtää lämpöä suoraan pakkauksen yläosasta jäähdytyselementtiin.Tämä vähentää lämpövastusta ja auttaa pienentämään järjestelmän kokoa.Pakkauksen pienempi loisinduktanssi tukee myös puhtaampaa kytkentää korkeammilla taajuuksilla.

QDPAK-rakenne mahdollistaa suuremmat suuttimet ja suuremman virtakapasiteetin, mikä mahdollistaa erittäin alhaiset RDS(on)-arvot suuritehoisissa malleissa.Sen pinta-asennusmuoto tukee automatisoitua valmistusta ja suuria kokoonpanoja.

Pakkauksen jalanjälki on 15 mm × 21 mm ja korkeus 2,3 mm.Valettu ura kasvattaa ryömintäetäisyyttä 5 mm:iin ilman, että pakkauskoko kasvaa.Se tukee jopa 1000 VRMS-toimintaa ja käyttää epoksimuovausmassaa, jonka vertailuindeksi on yli 600.

Toinen vaihtoehto, läpireikäpaketti TO-247-4-LP, on suunnattu järjestelmiin, joissa pystysuora tila laudalla on rajallinen.Pienentämällä korkeutta piirilevyn yläpuolella verrattuna TO-247-4-standardipakettiin, suunnittelu mahdollistaa suuremman tehotiheyden kompakteissa järjestelmissä.

Tämä paketti sisältää myös epäsymmetriset johdot.Ohuemmat johdot portille ja Kelvin-lähdenastat parantavat kokoonpanotarkkuutta piirilevyn valmistuksen aikana.

Suunnittelu on tarkoitettu sovelluksiin, kuten AI-tietokeskusten virtalähteisiin, joissa järjestelmän koko- ja korkeusrajoitukset ovat tiukat ja tarvitaan tehokasta lämmönhallintaa.

"Asiakkaamme ylittävät tekoälyn palvelinkeskusten ja energiainfrastruktuurin sovellusten rajoja", sanoi Paul Wheeler, Navitasin SiC-liiketoimintayksikön VP & GM.