Msanidi programu wa Ubelgiji anafungua njia ya vifaa vya umeme vya "chip-moja".

Tumegundua zaidi ya mara moja kwamba vifaa vya umeme vinakuwa "kila kitu chetu." Elektroniki za rununu, magari ya umeme, Mtandao wa vitu, uhifadhi wa nishati na mengi zaidi huleta mchakato wa usambazaji wa nguvu na ubadilishaji wa voltage hadi nafasi za kwanza muhimu zaidi katika vifaa vya elektroniki. Teknolojia ya utengenezaji wa chipsi na vitu tofauti kwa kutumia vifaa kama vile nitridi ya galliamu (GaN). Wakati huo huo, hakuna mtu atakayepinga ukweli kwamba suluhisho zilizojumuishwa ni bora kuliko zile za kipekee kwa suala la ugumu wa suluhisho na kwa suala la kuokoa pesa kwenye muundo na uzalishaji. Hivi majuzi, katika mkutano wa PCIM 2019, watafiti kutoka kituo cha Ubelgiji Imec waziwazi ilionyeshakwamba vifaa vya umeme vya chip-moja (vigeuzi) vinavyotegemea GaN si hadithi za kisayansi hata kidogo, bali ni suala la siku za usoni.

Wakitumia nitridi ya gallium kwenye teknolojia ya silikoni kwenye vifurushi vya SOI (silicon kwenye kihami), wataalamu wa Imec waliunda kigeuzi cha nusu-daraja chenye-chip moja. Hii ni moja ya chaguzi tatu za classic za kuunganisha swichi za nguvu (transistors) ili kuunda inverters za voltage. Kawaida, kutekeleza mzunguko, seti ya vipengele vya discrete inachukuliwa. Ili kufikia uunganisho fulani, seti ya vipengele pia huwekwa kwenye mfuko mmoja wa kawaida, ambao haubadili ukweli kwamba mzunguko umekusanyika kutoka kwa vipengele vya mtu binafsi. Wabelgiji waliweza kuzaa karibu vitu vyote vya daraja la nusu kwenye kioo kimoja: transistors, capacitors na resistors. Suluhisho lilifanya iwezekanavyo kuongeza ufanisi wa ubadilishaji wa voltage kwa kupunguza idadi ya matukio ya vimelea ambayo kwa kawaida huongozana na nyaya za uongofu.

Katika mfano ulioonyeshwa kwenye mkutano huo, chipu iliyounganishwa ya GaN-IC ilibadilisha voltage ya pembejeo ya volt 48 hadi voltage ya pato 1-volti na mzunguko wa kubadili wa 1 MHz. Suluhisho linaweza kuonekana kuwa ghali kabisa, haswa kwa kuzingatia utumiaji wa kaki za SOI, lakini watafiti wanasisitiza kuwa kiwango cha juu cha ujumuishaji zaidi kuliko kukomesha gharama. Kuzalisha inverters kutoka kwa vipengele tofauti itakuwa ghali zaidi kwa ufafanuzi.

Chanzo: 3dnews.ru