Ne kartą pastebėjome, kad maitinimo šaltiniai tampa „mūsų viskuo“. Mobilioji elektronika, elektromobiliai, daiktų internetas, energijos kaupimas ir daug daugiau elektros energijos tiekimo ir įtampos konvertavimo procesą iškelia į pirmąsias svarbiausias elektronikos pozicijas. Skiedrų ir atskirų elementų gamybos technologija naudojant tokias medžiagas kaip (GaN). Tuo pačiu niekas nesiginčys, kad integruoti sprendimai yra geresni už atskirus tiek sprendimų kompaktiškumu, tiek taupymo projektavimo ir gamybos požiūriu. Neseniai PCIM 2019 konferencijoje mokslininkai iš Belgijos centro Imec aiškiai kad vieno lusto maitinimo šaltiniai (inverteriai) GaN pagrindu yra visai ne mokslinė fantastika, o artimiausios ateities reikalas.
Naudodami galio nitrido ant silicio technologiją SOI (silicio ant izoliatoriaus) plokštelėse, Imec specialistai sukūrė vieno lusto pusiau tilto keitiklį. Tai viena iš trijų klasikinių maitinimo jungiklių (tranzistorių) prijungimo galimybių, kad būtų sukurti įtampos keitikliai. Paprastai grandinei įgyvendinti imamas diskrečiųjų elementų rinkinys. Tam, kad būtų pasiektas tam tikras kompaktiškumas, į vieną bendrą pakuotę dedamas ir elementų rinkinys, o tai nekeičia fakto, kad grandinė surenkama iš atskirų komponentų. Belgams pavyko ant vieno kristalo atkurti beveik visus pustilto elementus: tranzistorius, kondensatorius ir rezistorius. Sprendimas leido padidinti įtampos keitimo efektyvumą sumažinant daugybę parazitinių reiškinių, kurie dažniausiai lydi konversijos grandines.
Konferencijoje parodytame prototipe integruotas GaN-IC lustas 48 voltų įvesties įtampą konvertavo į 1 volto išėjimo įtampą, kurios perjungimo dažnis buvo 1 MHz. Sprendimas gali pasirodyti gana brangus, ypač turint omenyje SOI plokštelių naudojimą, tačiau mokslininkai pabrėžia, kad aukštas integracijos laipsnis daugiau nei kompensuoja išlaidas. Inverterių gamyba iš atskirų komponentų iš esmės bus brangesnė.
Šaltinis: 3dnews.ru