Incorporación de alta potencia a una infraestructura de IA más pequeña
Un nuevo diseño de dispositivo de energía podría cambiar la forma en que la energía encaja dentro de los sistemas de IA al expulsar el calor más rápido y ayudar a los ingenieros a empaquetar más energía en bastidores más pequeños.
Navitas Semiconductor ha presentado dos nuevas opciones de paquete para sus dispositivos de potencia de carburo de silicio GeneSiC de quinta generación, destinados a mejorar la densidad de potencia y el rendimiento térmico en sistemas de alta potencia.
Los dispositivos incluyen un paquete QDPAK refrigerado en la parte superior y un paquete TO-247-4L de bajo perfil con cables asimétricos.Ambos admiten MOSFET de SiC de 1200 V y están diseñados para mejorar la robustez del dispositivo y, al mismo tiempo, ayudar a los diseñadores de sistemas a gestionar el calor y el espacio de la placa.
Los dispositivos se basan en la tecnología SiC planar asistida por trincheras (TAP) de quinta generación de la compañía.Este diseño mejora la cifra de mérito RDS(on) × QGD en aproximadamente un 35% y mejora la relación QGD/QGS en aproximadamente un 25%.Los dispositivos también mantienen un voltaje umbral de puerta superior a 3 V para reducir el riesgo de encendido parásito y permitir una conmutación estable.
El paquete QDPAK se centra en la gestión térmica.En lugar de eliminar el calor a través de la PCB, el diseño mueve el calor directamente desde la parte superior del paquete a un disipador de calor.Esto reduce la resistencia térmica y ayuda a reducir el tamaño general del sistema.La menor inductancia parásita en el paquete también permite una conmutación más limpia a frecuencias más altas.
La estructura QDPAK permite tamaños de matriz más grandes y una mayor capacidad de corriente, lo que permite valores RDS(on) muy bajos para diseños de alta potencia.Su formato de montaje en superficie admite la fabricación automatizada y el montaje de gran volumen.
El paquete tiene un tamaño de 15 mm × 21 mm y una altura de 2,3 mm.Una ranura moldeada aumenta la distancia de fuga a 5 mm sin aumentar el tamaño del paquete.Admite operaciones de hasta 1000 VRMS y utiliza un compuesto de moldeo epoxi con un índice de seguimiento comparativo superior a 600.
La segunda opción, el paquete de orificio pasante TO-247-4-LP, está dirigido a sistemas donde el espacio vertical en la placa es limitado.Al reducir la altura sobre la PCB en comparación con el paquete estándar TO-247-4, el diseño permite una mayor densidad de potencia en sistemas compactos.
Este paquete también introduce cables asimétricos.Los cables más delgados para la puerta y los pines de fuente Kelvin mejoran la precisión del ensamblaje durante la fabricación de PCB.
El diseño está destinado a aplicaciones como fuentes de alimentación de centros de datos de IA, donde los límites de tamaño y altura del sistema son estrictos y se requiere una gestión térmica eficiente.
"Nuestros clientes están superando los límites de lo que es posible en aplicaciones de infraestructura energética y centros de datos de IA", dijo Paul Wheeler, vicepresidente y director general de la unidad de negocios de SiC de Navitas.