Kami telah mencatat lebih dari sekali bahwa pasokan listrik menjadi “segalanya” bagi kami. Elektronik seluler, kendaraan listrik, Internet of Things, penyimpanan energi, dan banyak lagi membawa proses penyediaan daya dan konversi tegangan ke posisi terpenting pertama dalam elektronik. Teknologi produksi chip dan elemen diskrit menggunakan bahan seperti (GaN). Pada saat yang sama, tidak ada yang akan membantah fakta bahwa solusi terintegrasi lebih baik daripada solusi terpisah baik dalam hal kekompakan solusi maupun dalam hal penghematan uang untuk desain dan produksi. Baru-baru ini, pada konferensi PCIM 2019, para peneliti dari pusat Imec di Belgia dengan jelas bahwa catu daya chip tunggal (inverter) berdasarkan GaN sama sekali bukan fiksi ilmiah, tetapi hanya masalah waktu dekat.
Menggunakan galium nitrida pada teknologi silikon pada wafer SOI (silikon pada isolator), spesialis Imec menciptakan konverter setengah jembatan chip tunggal. Ini adalah salah satu dari tiga opsi klasik untuk menghubungkan sakelar daya (transistor) untuk membuat inverter tegangan. Biasanya, untuk mengimplementasikan suatu rangkaian, diambil sekumpulan elemen diskrit. Untuk mencapai kekompakan tertentu, sekumpulan elemen juga ditempatkan dalam satu paket umum, yang tidak mengubah fakta bahwa rangkaian dirakit dari komponen individual. Orang Belgia berhasil mereproduksi hampir semua elemen setengah jembatan pada satu kristal: transistor, kapasitor, dan resistor. Solusi ini memungkinkan peningkatan efisiensi konversi tegangan dengan mengurangi sejumlah fenomena parasit yang biasanya menyertai rangkaian konversi.
Dalam prototipe yang diperlihatkan pada konferensi tersebut, chip GaN-IC terintegrasi mengubah tegangan masukan 48 volt menjadi tegangan keluaran 1 volt dengan frekuensi switching 1 MHz. Solusi ini mungkin tampak cukup mahal, terutama mengingat penggunaan wafer SOI, namun para peneliti menekankan bahwa tingkat integrasi yang tinggi lebih dari sekadar mengimbangi biayanya. Memproduksi inverter dari komponen diskrit menurut definisi akan lebih mahal.
Sumber: 3dnews.ru