Vi har lagt merke til mer enn én gang at strømforsyninger er i ferd med å bli «vårt alt». Mobil elektronikk, elektriske kjøretøy, tingenes internett, energilagring og mye mer bringer prosessen med strømforsyning og spenningskonvertering til de første viktigste posisjonene innen elektronikk. Teknologi for produksjon av flis og diskrete elementer ved bruk av materialer som f.eks (GaN). Samtidig vil ingen bestride at integrerte løsninger er bedre enn diskrete både når det gjelder kompaktheten til løsninger og når det gjelder å spare penger på design og produksjon. Nylig, på PCIM 2019-konferansen, klarte forskere fra det belgiske senteret Imec at enkeltbrikke strømforsyninger (invertere) basert på GaN ikke er science fiction i det hele tatt, men et spørsmål om nær fremtid.
Ved å bruke galliumnitrid på silisiumteknologi på SOI (silisium på isolator) wafere, skapte Imec-spesialister en enkeltbrikke halvbro-omformer. Dette er en av de tre klassiske alternativene for å koble til strømbrytere (transistorer) for å lage spenningsomformere. Vanligvis, for å implementere en krets, tas et sett med diskrete elementer. For å oppnå en viss kompakthet, er et sett med elementer også plassert i en felles pakke, noe som ikke endrer det faktum at kretsen er satt sammen av individuelle komponenter. Belgierne klarte å reprodusere nesten alle elementene i en halvbro på en enkelt krystall: transistorer, kondensatorer og motstander. Løsningen gjorde det mulig å øke effektiviteten av spenningskonvertering ved å redusere en rekke parasittiske fenomener som vanligvis følger med konverteringskretser.
I prototypen som ble vist på konferansen konverterte den integrerte GaN-IC-brikken en 48-volts inngangsspenning til en 1-volts utgangsspenning med en svitsjefrekvens på 1 MHz. Løsningen kan virke ganske dyr, spesielt med tanke på bruken av SOI-wafere, men forskerne understreker at den høye integrasjonsgraden mer enn oppveier kostnadene. Å produsere invertere fra diskrete komponenter vil per definisjon være dyrere.
Kilde: 3dnews.ru