W jaki sposób diody mogą poprawić-opłacalność sprzętu komunikacyjnego?

1, Rewolucja materiałowa: zmiana wzorców efektywności energetycznej za pomocą urządzeń o szerokiej przerwie energetycznej
Ograniczenia wydajności tradycyjnych diod krzemowych-w scenariuszach wysokiego napięcia, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperatury zostały całkowicie przepisane przez materiały o szerokim paśmie wzbronionym, takie jak węglik krzemu (SiC) i azotek galu (GaN). Biorąc za przykład moduł zasilania stacji bazowych 5G, zastępując tradycyjne krzemowe diody prostownicze diodami Schottky'ego SiC, spadek napięcia w kierunku przewodzenia zostaje zmniejszony z 0,7 V do 0,3 V, a straty na pojedynczej lampie są zmniejszone o 4 W przy prądzie 10 A. W połączeniu z technologią synchronicznego prostowania wydajność energetyczna może przekroczyć 96%. Według rzeczywistych danych testowych przeprowadzonych przez pewnego operatora, zastosowanie diod SiC w określonym zasilaczu komunikacyjnym 48 V/12 V może zaoszczędzić ponad 120 000 juanów na rocznych rachunkach za energię elektryczną. Jednocześnie, dzięki obniżeniu temperatury złącza o 40 stopni, żywotność modułu wydłuża się trzykrotnie, a koszty konserwacji zmniejszają się o 60%.
W obszarze frontu RF-schemat integracji tranzystora o wysokiej ruchliwości elektronów GaN (HEMT) i diody Schottky'ego umożliwia antenie z fazowanym układem fal milimetrowych 5G osiągnięcie wzrostu mocy wyjściowej o 10 dBm w paśmie częstotliwości 24-48 GHz, przy jednoczesnej kontroli współczynnika szumów w granicach 3,5 dB. Po zastosowaniu tej technologii w pewnym typie stacji bazowej 64T64R Massive MIMO promień zasięgu zwiększa się o 15%, pojemność użytkownika pojedynczej stacji bazowej wzrasta o 40%, a koszt modułu RF wzrasta jedynie o 8%, co wykazuje znaczną przewagę w zakresie efektywności kosztowej.
2, Rekonstrukcja obwodu: przełom w synchronicznej prostowaniu i technologii inteligentnej kompensacji
Stały spadek napięcia w tradycyjnych obwodach prostownika diodowego jest niwelowany przez technologię prostowania synchronicznego. Poprzez wymianę diod na tranzystory MOSFET i połączenie ich z adaptacyjnymi chipami sterownika bramki, dynamiczna regulacja rezystancji włączenia<5m Ω can be achieved. A certain type of AI server power supply adopts a synchronous rectification scheme controlled by LTC4359, with a voltage drop of only 56mV at 3A current and a full load efficiency of 98.5%, which is 6 percentage points higher than the traditional silicon diode scheme. More importantly, this technology reduces the size of power modules by 40%, creating conditions for increasing the density of data center cabinets. The computing power density of a single cabinet exceeds 50PFLOPS, and the unit computing power consumption is reduced to 0.1W/GFLOPS.
W scenariuszu konwersji fotoelektrycznej problem dryftu temperatury wynikający ze spadku napięcia diody jest eliminowany poprzez inteligentną sieć kompensacyjną. Pewien typ podwodnego wzmacniacza kabla światłowodowego wykorzystuje czujnik temperatury AT40QL022 i sieć rezystorów dzielnika napięcia, co powoduje wahania napięcia polaryzacji fotodiody (PD)<0.05V within the temperature range of -40 ℃ to+85 ℃, and improves the stability of the receiving sensitivity by 0.3dB. This improvement extends the repeater spacing from 80km to 100km, reduces the number of repeaters for a single transoceanic fiber optic cable by 20%, and reduces the construction cost by 120 million US dollars per thousand kilometers.
3, Współpraca systemowa: architektura rozproszona i optymalizacja cyfrowych bliźniaków
System zasilania dużych centrów danych ewoluuje od architektury scentralizowanej do rozproszonej. Szyna 48 V DC została zaprojektowana w połączeniu z rozproszonymi modułami zasilania (PSU), aby przybliżyć łącze prostownicze do punktu obciążenia. Po przyjęciu tej architektury pewien typ centrum superkomputerowego zmniejszył-straty w transmisji na duże odległości o 75% i osiągnął ogólną efektywność energetyczną na poziomie 94,2% przy synchronicznym zasilaczu prostowniczym, czyli o 7 punktów procentowych więcej niż w przypadku tradycyjnej architektury 400 V AC. Bardziej godne uwagi jest to, że rozproszona architektura umożliwia niezależną wymianę modułów zasilacza, skracając czas konserwacji z godzin do minut i oszczędzając ponad 2 miliony juanów na rocznych kosztach konserwacji.
Technologia cyfrowego bliźniaka zmienia proces doboru diody. Platforma symulacyjna ADI LTspice w połączeniu z algorytmem sieci neuronowej LSTM pozwala przewidzieć rozkład strat diod w różnych warunkach pracy. Konstrukcja zasilania określonego typu stacji bazowej 5G optymalizuje dobór urządzeń za pomocą tej technologii, zmniejszając całkowite straty o 18% i koszty konserwacji o 40% w ciągu 10-letniego okresu użytkowania. W zakresie falowników fotowoltaicznych technologia cyfrowego bliźniaka skróciła cykl optymalizacji parametrów sieci absorpcyjnej diody RC z tygodni do godzin oraz poprawiła efektywność rozwoju o 80%.