Již více než jednou jsme zaznamenali, že napájecí zdroje se stávají „naším vším“. Mobilní elektronika, elektromobily, internet věcí, ukládání energie a mnoho dalšího přivádí proces napájení a přeměny napětí na první nejdůležitější pozice v elektronice. Technologie výroby třísek a diskrétních prvků pomocí materiálů jako jsou např (GaN). Nikdo přitom nebude zpochybňovat, že integrovaná řešení jsou lepší než diskrétní jak z hlediska kompaktnosti řešení, tak z hlediska úspory peněz na design a výrobu. Nedávno na konferenci PCIM 2019 jasně vědci z belgického centra Imec že jednočipové zdroje (měniče) na bázi GaN nejsou vůbec sci-fi, ale záležitostí blízké budoucnosti.
Pomocí technologie nitridu galia na křemíku na waferech SOI (silicon on insulator) vytvořili specialisté Imec jednočipový polomůstkový konvertor. Jedná se o jednu ze tří klasických možností připojení výkonových spínačů (tranzistorů) pro vytvoření napěťových měničů. Obvykle se k implementaci obvodu používá sada diskrétních prvků. Pro dosažení určité kompaktnosti je také sada prvků umístěna v jednom společném obalu, což nemění nic na tom, že obvod je sestaven z jednotlivých součástek. Belgičanům se podařilo reprodukovat téměř všechny prvky polovičního můstku na monokrystal: tranzistory, kondenzátory a odpory. Řešení umožnilo zvýšit účinnost převodu napětí snížením řady parazitních jevů, které převodní obvody obvykle doprovázejí.
V prototypu představeném na konferenci převáděl integrovaný čip GaN-IC vstupní napětí 48 V na výstupní napětí 1 V se spínací frekvencí 1 MHz. Řešení se může zdát poměrně drahé, zejména s ohledem na použití SOI waferů, ale výzkumníci zdůrazňují, že vysoký stupeň integrace více než kompenzuje náklady. Výroba měničů z diskrétních komponent bude samozřejmě dražší.
Zdroj: 3dnews.ru