Observamos mais de uma vez que as fontes de alimentação estão se tornando “nosso tudo”. A eletrônica móvel, os veículos elétricos, a Internet das coisas, o armazenamento de energia e muito mais trazem o processo de fornecimento de energia e conversão de tensão às primeiras posições mais importantes na eletrônica. Tecnologia para produção de chips e elementos discretos utilizando materiais como (GaN). Ao mesmo tempo, ninguém contestará o facto de que as soluções integradas são melhores do que as discretas, tanto em termos de compactação das soluções como em termos de poupança de dinheiro em design e produção. Recentemente, na conferência PCIM 2019, investigadores do centro belga Imec claramente que fontes de alimentação de chip único (inversores) baseadas em GaN não são ficção científica, mas uma questão de futuro próximo.
Usando nitreto de gálio na tecnologia de silício em wafers SOI (silício sobre isolante), os especialistas da Imec criaram um conversor meia ponte de chip único. Esta é uma das três opções clássicas de conexão de chaves de potência (transistores) para criar inversores de tensão. Normalmente, para implementar um circuito, é utilizado um conjunto de elementos discretos. Para atingir uma certa compacidade, um conjunto de elementos também é colocado em um pacote comum, o que não altera o fato de o circuito ser montado a partir de componentes individuais. Os belgas conseguiram reproduzir quase todos os elementos de uma meia ponte num único cristal: transistores, capacitores e resistores. A solução permitiu aumentar a eficiência da conversão de tensão, reduzindo uma série de fenômenos parasitas que normalmente acompanham os circuitos de conversão.
No protótipo mostrado na conferência, o chip GaN-IC integrado converteu uma tensão de entrada de 48 volts em uma tensão de saída de 1 volt com uma frequência de comutação de 1 MHz. A solução pode parecer bastante cara, principalmente considerando o uso de wafers SOI, mas os pesquisadores enfatizam que o alto grau de integração mais do que compensa os custos. Produzir inversores a partir de componentes discretos será mais caro por definição.
Fonte: 3dnews.ru