Vi har bemærket mere end én gang, at strømforsyninger er ved at blive "vores alt." Mobilelektronik, elektriske køretøjer, tingenes internet, energilagring og meget mere bringer processen med strømforsyning og spændingskonvertering til de første vigtigste positioner inden for elektronik. Teknologi til fremstilling af chips og diskrete elementer ved brug af materialer som f.eks (GaN). Samtidig vil ingen bestride, at integrerede løsninger er bedre end diskrete både i forhold til løsningernes kompakthed og i forhold til at spare penge på design og produktion. For nylig, på PCIM 2019-konferencen, viste forskere fra det belgiske center Imec tydeligt at single-chip strømforsyninger (invertere) baseret på GaN slet ikke er science fiction, men et spørgsmål om den nærmeste fremtid.
Ved at bruge galliumnitrid på siliciumteknologi på SOI-wafere (silicium på isolator) skabte Imec-specialister en enkelt-chip halvbro-konverter. Dette er en af de tre klassiske muligheder for at forbinde strømafbrydere (transistorer) for at skabe spændingsomformere. Normalt, for at implementere et kredsløb, tages et sæt diskrete elementer. For at opnå en vis kompaktitet er et sæt elementer også placeret i en fælles pakke, hvilket ikke ændrer på det faktum, at kredsløbet er samlet af individuelle komponenter. Belgierne formåede at reproducere næsten alle elementerne i en halvbro på en enkelt krystal: transistorer, kondensatorer og modstande. Løsningen gjorde det muligt at øge effektiviteten af spændingskonvertering ved at reducere en række parasitære fænomener, der normalt følger med konverteringskredsløb.
I prototypen, der blev vist på konferencen, konverterede den integrerede GaN-IC-chip en 48-volts indgangsspænding til en 1-volts udgangsspænding med en koblingsfrekvens på 1 MHz. Løsningen kan synes ret dyr, især med tanke på brugen af SOI-wafere, men forskerne understreger, at den høje integrationsgrad mere end opvejer omkostningerne. At producere invertere fra diskrete komponenter vil pr. definition være dyrere.
Kilde: 3dnews.ru