Ми неодноразово зазначали, що блоки живлення стають «нашим усім». Мобільна електроніка, електромобілі, Інтернет речей, накопичення електроенергії та багато іншого виводить процес живлення та перетворення напруги на перші за значимістю позиції в електроніці. Значно збільшити ефективність блоків живлення та, зокрема, інверторів обіцяють технології виробництва чіпів та дискретних елементів з використанням такого матеріалу, як (GaN). При цьому ніхто не заперечуватиме того факту, що інтегровані рішення краще дискретних як з точки зору компактності рішень, так і з позиції економії коштів на проектування та виробництво. Днями на конференції PCIM 2019 дослідники з бельгійського центру Imec наочно , Що однокристальні блоки живлення (інвертори) на GaN - це зовсім не фантастика, а справа найближчого майбутнього.
Використовуючи технологію нітрид галію на кремнії на пластинах SOI (кремній на ізоляторі), фахівці Imec створили однокристальний перетворювач за схемою напівміст. Це один із трьох класичних варіантів включення силових ключів (транзисторів) для створення інверторів напруги. Зазвичай реалізації схеми береться набір з дискретних елементів. Набір елементів для певної компактності також поміщають в одну загальну упаковку, що не скасовує того факту, що схема збирається з окремих комплектуючих. Бельгійці зуміли відтворити майже всі елементи напівмосту на єдиному кристалі: транзистори, конденсатори та резистори. Рішення дозволило збільшити ефективність перетворення напруги рахунок зниження цілого ряду паразитних явищ, які зазвичай супроводжують схеми перетворення.
На показаному на конференції макеті інтегрований чіп GaN-IC перетворював вхідну напругу 48 вольт у вихідне значенням 1 вольт із частотою ШІМ 1 МГц. Рішення може здатися досить дорогим, особливо з урахуванням використання пластин SOI, але дослідники підкреслюють, що високий рівень інтеграції з лишком компенсує витрати. Виробництво інверторів з дискретних компонентів буде дорожчим за визначенням.
Джерело: 3dnews.ru