벨기에 개발자, "단일 칩" 전원 공급 장치의 길을 열다

우리는 전원 공급 장치가 "우리의 모든 것"이 되고 있다는 사실을 여러 번 언급했습니다. 모바일 전자 장치, 전기 자동차, 사물 인터넷, 에너지 저장 장치 등은 전원 공급 및 전압 변환 프로세스를 전자 장치의 가장 중요한 위치로 가져옵니다. 등의 소재를 이용하여 칩 및 소자를 생산하는 기술 갈륨 질화물 (GaN). 동시에 솔루션의 소형화와 설계 및 생산 비용 절감 측면에서 통합 솔루션이 개별 솔루션보다 낫다는 사실에 누구도 이의를 제기하지 않을 것입니다. 최근 PCIM 2019 컨퍼런스에서 벨기에 센터 Imec의 연구원들은 분명히 보여 주었다GaN 기반 단일 칩 전원 공급 장치(인버터)는 전혀 공상 과학 소설이 아니라 가까운 미래의 문제입니다.

Imec 전문가들은 SOI(절연체 상의 실리콘) 웨이퍼의 실리콘 기술에 질화갈륨을 사용하여 단일 칩 하프 브리지 변환기를 만들었습니다. 이는 전압 인버터를 생성하기 위해 전원 스위치(트랜지스터)를 연결하는 세 가지 기본 옵션 중 하나입니다. 일반적으로 회로를 구현하려면 일련의 개별 요소가 사용됩니다. 특정 소형화를 달성하기 위해 일련의 요소도 하나의 공통 패키지에 배치되어 회로가 개별 구성 요소로 조립된다는 사실을 변경하지 않습니다. 벨기에인들은 트랜지스터, 커패시터 및 저항기 등 하프 브리지의 거의 모든 요소를 ​​단결정에 재현했습니다. 이 솔루션을 통해 일반적으로 변환 회로에 수반되는 여러 가지 기생 현상을 줄여 전압 변환 효율을 높일 수 있었습니다.

컨퍼런스에서 공개된 프로토타입에서 통합 GaN-IC 칩은 48MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 1V 입력 전압을 1V 출력 전압으로 변환했습니다. 특히 SOI 웨이퍼 사용을 고려하면 이 솔루션은 상당히 비싸 보일 수 있지만, 연구원들은 높은 수준의 통합이 비용을 상쇄하는 것 이상이라고 강조합니다. 개별 부품으로 인버터를 생산하는 것은 정의상 비용이 더 많이 듭니다.

출처 : 3dnews.ru