Viac ako raz sme si všimli, že napájacie zdroje sa stávajú „naším všetkým“. Mobilná elektronika, elektrické vozidlá, internet vecí, skladovanie energie a mnohé ďalšie posúvajú proces napájania a premeny napätia na prvé najdôležitejšie pozície v elektronike. Technológia výroby čipov a diskrétnych prvkov s použitím materiálov ako napr (GaN). Zároveň nikto nebude spochybňovať fakt, že integrované riešenia sú lepšie ako diskrétne tak z hľadiska kompaktnosti riešení, ako aj z hľadiska úspory peňazí na dizajn a výrobu. Nedávno na konferencii PCIM 2019 výskumníci z belgického centra Imec jednoznačne že jednočipové zdroje (invertory) na báze GaN nie sú vôbec sci-fi, ale záležitosťou blízkej budúcnosti.
Pomocou technológie nitridu gália na kremíku na doštičkách SOI (silicon on insulator) vytvorili špecialisti Imec jednočipový polomostíkový konvertor. Toto je jedna z troch klasických možností pripojenia výkonových spínačov (tranzistorov) na vytvorenie napäťových meničov. Na implementáciu obvodu sa zvyčajne používa súbor diskrétnych prvkov. Pre dosiahnutie určitej kompaktnosti je sada prvkov umiestnená aj v jednom spoločnom obale, čo však nemení nič na tom, že obvod je zostavený z jednotlivých komponentov. Belgičanom sa podarilo reprodukovať takmer všetky prvky polovičného mostíka na jedinom kryštáli: tranzistory, kondenzátory a odpory. Riešenie umožnilo zvýšiť účinnosť premeny napätia znížením množstva parazitných javov, ktoré prevodné obvody zvyčajne sprevádzajú.
V prototype predstavenom na konferencii integrovaný čip GaN-IC konvertoval 48-voltové vstupné napätie na 1-voltové výstupné napätie so spínacou frekvenciou 1 MHz. Riešenie sa môže zdať dosť drahé, najmä ak vezmeme do úvahy použitie SOI doštičiek, ale výskumníci zdôrazňujú, že vysoký stupeň integrácie viac ako kompenzuje náklady. Výroba meničov z diskrétnych komponentov bude samozrejme drahšia.
Zdroj: 3dnews.ru