Kakve su performanse potrošnje energije dioda u malim komunikacijskim baznim stanicama?

Sastav i utjecajni čimbenici potrošnje energije diode
1. Potrošnja energije tijekom provođenja
Kad se dioda provodi u smjeru prema naprijed, produkt pada napona PN spoja (V_F), a struja (I_F) predstavlja glavnu potrošnju energije. Uzimanje primjera 1N4007 ispravljača kao primjer, tipični pad napona na 1A struji je 0,7V, a potrošnja energije doseže 0,7W. U baznim stanicama komunikacije, dioda visokog - Frekvencijsko prebacivanje napajanja mora izdržati stotine ampera struje, a potrošnja energije provodljivosti može biti jednaka čak stotinama vata.
2. Potrošnja struje obrnutog curenja
Kada se obrnuto pristrani, produkt male struje curenja (I_R) i obrnuti napon (V_R) tvore potrošnju energije istjecanja. U napajanju 5G mikro baznih stanica, tipična struja propuštanja silikonskih karbidnih dioda (sic JBS) može biti niska kao 1NA, što je tri reda magnitude niže od tradicionalnih silicija -. Ali struja obrnutog curenja eksponencijalno se povećava s temperaturom i može postati dominantan faktor u potrošnji energije u okruženjima visoke temperature.
3. Gubici prekidača
U visokim - frekvencijskim aplikacijama, vrijeme obrnutog oporavka (T_RR) tijekom prebacivanja diodnog stanja rezultira dodatnom potrošnjom energije. Vrijeme obrnutog oporavka običnih dioda može doseći 4-5 ms, dok se brzine brzog oporavka može skratiti na 10N. Na frekvenciji prebacivanja od 300kHz, jedan gubitak prebacivanja običnih dioda može doseći 0,1MJ, dok je brza dioda samo 0,01MJ.
Tipični scenariji primjene u malim osnovnim stanicama
1. Modul za upravljanje napajanjem
Krug ispravljanja: Ispravljanje visoke učinkovitosti postiže se pomoću Schottky diode. U struji od 10mA, pad napona naprijed Anson Mei -ove Schottky diode s niskim naprijed je samo 200 mV, što je 40% niže od tradicionalnih uređaja.
PFC krug: kombiniranjem dioda silicijanskog karbida s tranzistorima galija nitrida MOS, frekvencija prebacivanja PFC -a povećava se sa 100kHz na 300 kHz, volumen induktivnosti se smanjuje za 60%, a učinkovitost je poboljšana na 98%.
2. RF obrada signala
Mikser: Raspon radne frekvencije komponente miksera prstena pokriva desetke KHz do nekoliko tisuća MHz, a nelinearne karakteristike diode postižu spektralni pomak. Uravnoteženi modulacijski krug suzbija istjecanje nosača za više od 40DB kroz simetriju kruga.
Detektor: Schottky diode preferiraju se za visoku - otkrivanje frekvencije zbog njihovog niskog napona barijere (0,15-0,3V), s vremenom odziva manje od 1NS.
3. Zaštitite krug
Suzbijanje prenapona: Silicijski karbid dioda Sunguoke KS06065 ima mogućnost izdržati 65A struju narastanja i izvrsno se izvodi u zaštiti od prenapona napajanja u baznim stanicama.
Zaštita od polariteta: Brzi diodni niz oporavka koristi se za postizanje zaštite od polariteta za DC - DC pretvarača, s vremenom obrnutog oporavka manjom od 50 n.
Strategije tehnološkog napretka i optimizacije u industriji
1. Materijalna inovacija
Uređaji silikonskog karbida (SIC): Tipični pad napona od 650V/6A KS06065 dioda je 1,38V, što je 30% niže od uređaja temeljenih na silicijumu -, a temperaturna stabilnost visoke - poboljšana je za 200 stupnjeva.
Integracija galija nitrida (GAN): GAN HEMT -ovi su integrirani sa Schottky -jevim diodama na jednom čipu, postižući gustoću snage od preko 100W/u ³ za visoke - frekvencijsko prebacivanje napajanja.
2. Optimizacija dizajna kruga
Tehnologija sinkrone ispravljanja: MOSFET se koristi umjesto diode za ispravljanje, smanjujući otpor na razinu M ω i poboljšavajući učinkovitost na 99%.
Mekana tehnologija prebacivanja: implementacija diode nula napona (ZVS) kroz rezonantne krugove za uklanjanje gubitaka u prebacivanju.
3. Optimizacija razine sustava
Dinamičko upravljanje napajanjem: Podešavanje radnog statusa u stvarnom vremenu na temelju opterećenja bazne stanice, smanjujući potrošnju energije za 80% kada se istovari.
Tehnologija toplinskog upravljanja: Korištenje 3D ambalaže i materijala za promjenu faze, temperatura spoja diode kontrolirana je ispod 125 stupnjeva, što je produžilo svoj životni vijek za 5 puta.
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn ([22}SilicOn [33 medium ([44SoPled "