Več kot enkrat smo ugotovili, da postajajo napajalniki »naše vse«. Mobilna elektronika, električna vozila, internet stvari, shranjevanje energije in še marsikaj postavlja proces napajanja in pretvorbe napetosti na prva najpomembnejša mesta v elektroniki. Tehnologija za proizvodnjo čipov in diskretnih elementov z uporabo materialov kot npr (GaN). Hkrati pa nihče ne bo oporekal dejstvu, da so integrirane rešitve boljše od diskretnih tako z vidika kompaktnosti rešitev kot z vidika prihranka denarja pri oblikovanju in proizvodnji. Pred kratkim so na konferenci PCIM 2019 raziskovalci belgijskega centra Imec jasno da enočipni napajalniki (inverterji) na osnovi GaN niso nikakršna znanstvena fantastika, temveč stvar bližnje prihodnosti.
Z uporabo tehnologije galijevega nitrida na siliciju na rezinah SOI (silicij na izolatorju) so strokovnjaki Imec ustvarili polmostni pretvornik z enim čipom. To je ena od treh klasičnih možnosti povezovanja močnostnih stikal (tranzistorjev) za ustvarjanje napetostnih pretvornikov. Običajno se za izvedbo vezja vzame niz diskretnih elementov. Da bi dosegli določeno kompaktnost, je tudi niz elementov nameščen v enem skupnem paketu, kar pa ne spremeni dejstva, da je vezje sestavljeno iz posameznih komponent. Belgijcem je uspelo na enem kristalu reproducirati skoraj vse elemente pol-mosta: tranzistorje, kondenzatorje in upore. Rešitev je omogočila povečanje učinkovitosti pretvorbe napetosti z zmanjšanjem številnih parazitskih pojavov, ki običajno spremljajo pretvorniška vezja.
V prototipu, prikazanem na konferenci, je integrirani čip GaN-IC pretvoril 48-voltno vhodno napetost v 1-voltno izhodno napetost s preklopno frekvenco 1 MHz. Rešitev se morda zdi precej draga, zlasti glede na uporabo rezin SOI, vendar raziskovalci poudarjajo, da visoka stopnja integracije več kot odtehta stroške. Izdelava razsmernikov iz diskretnih komponent bo že po definiciji dražja.
Vir: 3dnews.ru