Nous avons constaté à plusieurs reprises que les alimentations électriques sont devenues « notre tout ». L'électronique mobile, les véhicules électriques, l'Internet des objets, le stockage d'énergie et bien plus encore placent le processus d'alimentation électrique et de conversion de tension au premier rang des positions les plus importantes de l'électronique. Technologie de production de puces et d'éléments discrets utilisant des matériaux tels que (GaN). Dans le même temps, personne ne contestera le fait que les solutions intégrées sont meilleures que les solutions discrètes tant en termes de compacité des solutions qu'en termes d'économies d'argent sur la conception et la production. Récemment, lors de la conférence PCIM 2019, des chercheurs du centre belge Imec ont clairement que les alimentations monopuces (onduleurs) basées sur GaN ne relèvent pas du tout de la science-fiction, mais d'une question d'avenir proche.
En utilisant la technologie du nitrure de gallium sur silicium sur des tranches SOI (silicium sur isolant), les spécialistes d'Imec ont créé un convertisseur demi-pont monopuce. C'est l'une des trois options classiques pour connecter des interrupteurs de puissance (transistors) afin de créer des onduleurs de tension. Habituellement, pour mettre en œuvre un circuit, un ensemble d’éléments discrets est utilisé. Pour atteindre une certaine compacité, un ensemble d'éléments est également placé dans un boîtier commun, ce qui ne change rien au fait que le circuit est assemblé à partir de composants individuels. Les Belges ont réussi à reproduire presque tous les éléments d'un demi-pont sur un monocristal : transistors, condensateurs et résistances. La solution a permis d'augmenter l'efficacité de la conversion de tension en réduisant un certain nombre de phénomènes parasites qui accompagnent habituellement les circuits de conversion.
Dans le prototype présenté lors de la conférence, la puce GaN-IC intégrée convertissait une tension d'entrée de 48 volts en une tension de sortie de 1 volt avec une fréquence de commutation de 1 MHz. La solution peut sembler assez coûteuse, surtout si l’on considère l’utilisation de plaquettes SOI, mais les chercheurs soulignent que le haut degré d’intégration compense largement les coûts. La production d’onduleurs à partir de composants discrets sera par définition plus coûteuse.
Source: 3dnews.ru