Vi har noterat mer än en gång att strömförsörjning håller på att bli "vårt allt". Mobilelektronik, elfordon, sakernas internet, energilagring och mycket mer tar processen med strömförsörjning och spänningsomvandling till de första viktigaste positionerna inom elektronik. Teknik för framställning av chips och diskreta element med hjälp av material som t.ex (GaN). Samtidigt kommer ingen att bestrida det faktum att integrerade lösningar är bättre än diskreta både när det gäller lösningarnas kompakthet och när det gäller att spara pengar på design och produktion. Nyligen, vid PCIM 2019-konferensen, visade forskare från det belgiska centret Imec tydligt att enkelchips strömförsörjningar (växelriktare) baserade på GaN inte alls är science fiction, utan en fråga om en nära framtid.
Med hjälp av galliumnitrid på kiselteknologi på SOI-skivor (silikon på isolator) skapade Imec-specialister en halvbryggomvandlare med ett chip. Detta är ett av de tre klassiska alternativen för att ansluta strömbrytare (transistorer) för att skapa spänningsomriktare. Vanligtvis, för att implementera en krets, tas en uppsättning diskreta element. För att uppnå en viss kompaktitet placeras också en uppsättning element i ett gemensamt paket, vilket inte ändrar det faktum att kretsen är sammansatt av enskilda komponenter. Belgarna lyckades reproducera nästan alla delar av en halvbro på en enda kristall: transistorer, kondensatorer och motstånd. Lösningen gjorde det möjligt att öka effektiviteten av spänningsomvandling genom att minska ett antal parasitfenomen som vanligtvis följer med omvandlingskretsar.
I prototypen som visades på konferensen omvandlade det integrerade GaN-IC-chippet en 48-volts inspänning till en 1-volts utspänning med en switchfrekvens på 1 MHz. Lösningen kan tyckas ganska dyr, särskilt med tanke på användningen av SOI-wafers, men forskarna betonar att den höga integrationsgraden mer än väl uppväger kostnaderna. Att tillverka växelriktare från diskreta komponenter blir per definition dyrare.
Källa: 3dnews.ru