Am observat de mai multe ori că sursele de alimentare devin „totul nostru”. Electronica mobilă, vehiculele electrice, Internetul lucrurilor, stocarea energiei și multe altele aduc procesul de alimentare cu energie și conversie a tensiunii pe primele poziții importante în electronică. Tehnologie pentru producerea așchiilor și a elementelor discrete folosind materiale precum (GaN). În același timp, nimeni nu va contesta faptul că soluțiile integrate sunt mai bune decât cele discrete atât în ceea ce privește compactitatea soluțiilor, cât și în ceea ce privește economisirea banilor la proiectare și producție. Recent, la conferința PCIM 2019, cercetătorii de la centrul belgian Imec în mod clar că sursele de alimentare cu un singur cip (invertoare) bazate pe GaN nu sunt deloc știință ficțiune, ci o chestiune de viitor apropiat.
Folosind nitrură de galiu pe tehnologia de siliciu pe plachete SOI (silicon on insulator), specialiștii Imec au creat un convertor cu jumătate de punte cu un singur cip. Aceasta este una dintre cele trei opțiuni clasice pentru conectarea întrerupătoarelor de alimentare (tranzistoare) pentru a crea invertoare de tensiune. De obicei, pentru a implementa un circuit, se ia un set de elemente discrete. Pentru a obține o anumită compactitate, un set de elemente este de asemenea plasat într-un pachet comun, ceea ce nu schimbă faptul că circuitul este asamblat din componente individuale. Belgienii au reușit să reproducă aproape toate elementele unui semipunt pe un singur cristal: tranzistori, condensatori și rezistențe. Soluția a făcut posibilă creșterea eficienței conversiei tensiunii prin reducerea unui număr de fenomene parazitare care însoțesc de obicei circuitele de conversie.
În prototipul prezentat la conferință, cipul GaN-IC integrat a convertit o tensiune de intrare de 48 de volți la o tensiune de ieșire de 1 volți cu o frecvență de comutare de 1 MHz. Soluția poate părea destul de costisitoare, mai ales având în vedere utilizarea plachetelor SOI, dar cercetătorii subliniază că gradul ridicat de integrare compensează mai mult decât costurile. Producerea invertoarelor din componente discrete va fi mai costisitoare prin definiție.
Sursa: 3dnews.ru