Više smo puta primijetili da nam napajanja postaju “sve”. Mobilna elektronika, električna vozila, internet stvari, skladištenje energije i još mnogo toga dovode proces napajanja i pretvorbe napona na prva najvažnija mjesta u elektronici. Tehnologija za proizvodnju čipova i diskretnih elemenata korištenjem materijala kao što su (GaN). Istovremeno, nitko neće osporiti činjenicu da su integrirana rješenja bolja od diskretnih kako u smislu kompaktnosti rješenja tako iu smislu uštede novca na dizajnu i proizvodnji. Nedavno su na konferenciji PCIM 2019 istraživači iz belgijskog centra Imec jasno da single-chip napajanja (inverteri) bazirani na GaN-u nisu nikakva znanstvena fantastika, već stvar bliske budućnosti.
Koristeći tehnologiju galij nitrida na siliciju na SOI (silicij na izolatoru) pločicama, Imecovi stručnjaci stvorili su polumostni pretvarač s jednim čipom. Ovo je jedna od tri klasične opcije za spajanje sklopki snage (tranzistora) za stvaranje pretvarača napona. Obično se za implementaciju kruga uzima skup diskretnih elemenata. Da bi se postigla određena kompaktnost, skup elemenata također je smješten u jedan zajednički paket, što ne mijenja činjenicu da je sklop sastavljen od pojedinačnih komponenti. Belgijanci su uspjeli reproducirati gotovo sve elemente polumosta na jednom kristalu: tranzistore, kondenzatore i otpornike. Rješenje je omogućilo povećanje učinkovitosti pretvorbe napona smanjenjem broja parazitskih pojava koje obično prate sklopove pretvorbe.
U prototipu prikazanom na konferenciji, integrirani GaN-IC čip pretvorio je ulazni napon od 48 volti u izlazni napon od 1 volta s frekvencijom prebacivanja od 1 MHz. Rješenje se može činiti prilično skupim, posebno s obzirom na korištenje SOI pločica, ali istraživači naglašavaju da visok stupanj integracije više nego nadoknađuje troškove. Proizvodnja pretvarača iz diskretnih komponenti bit će skuplja po definiciji.
Izvor: 3dnews.ru