Tehnologia IC de control ultra-înaltă de la ROHM maximizează performanța dispozitivelor de comutare GaN

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

23 martie 2023

Datorită caracteristicilor superioare de comutare de mare viteză, adoptarea dispozitivelor GaN s-a extins în ultimii ani. Cu toate acestea, viteza circuitelor integrate de control (pentru direcționarea conducerii acestor dispozitive) a devenit o provocare.

Ca răspuns, producătorul de semiconductori de putere din Japonia ROHM Co Ltd și-a evoluat în continuare tehnologia Nano Pulse Control de viteză ultra mare (care este concepută pentru circuitele integrate de alimentare), îmbunătățind lățimea impulsului de control de la 9ns convențional la ceea ce se pretinde a fi. cel mai bun din industrie de 2ns. Folosirea acestei tehnologii a permis ROHM să-și stabilească tehnologia Control IC de ultra-înaltă viteză, care poate maximiza performanța dispozitivelor GaN.

Miniaturizarea circuitului de alimentare necesită o reducere a dimensiunii componentelor periferice prin comutare de mare viteză, spune ROHM. Realizarea acestui lucru necesită un circuit integrat de control care să poată profita de performanța drive-ului dispozitivelor de comutare de mare viteză, cum ar fi GaN.

Pentru a propune soluții care includ componente periferice, ROHM a stabilit tehnologia Control IC de ultra-înaltă viteză, optimizată pentru dispozitivele GaN, utilizând tehnologia proprietății de alimentare analogică Nano Pulse Control. Tehnologia de control al impulsurilor de ultra-înaltă viteză de la ROHM realizează un timp de pornire (lățimea de control a circuitului integrat al sursei de alimentare) de ordinul nanosecundelor, făcând posibilă conversia de la tensiuni înalte la tensiuni joase folosind un singur circuit integrat - spre deosebire de soluțiile convenționale care necesită două circuite integrate de alimentare.

ROHM lucrează la comercializarea circuitelor integrate de control care utilizează această tehnologie, cu intenționarea să înceapă livrarea mostrelor de circuite integrate de control DC-DC cu un canal de 100 V în a doua jumătate a anului 2023. Se așteaptă ca utilizarea sa, împreună cu seria de dispozitive GaN de la ROHM EcoGaN, să rezulte în economii semnificative de energie și miniaturizare într-o varietate de aplicații, inclusiv stații de bază, centre de date, echipamente FA (automatizare fabrică) și drone (Figura 1).

„GaN a fost foarte așteptat de mulți ani ca material semiconductor de putere care poate realiza economii de energie, dar există obstacole precum calitatea și costul”, notează profesorul Yusuke Mori, Școala Absolventă de Inginerie, Universitatea Osaka. „În aceste circumstanțe, ROHM a stabilit un sistem de producție în masă pentru dispozitivele GaN care oferă o fiabilitate îmbunătățită, dezvoltând, de asemenea, circuite integrate de control care le pot maximiza performanța. Acesta reprezintă un pas uriaș către adoptarea pe scară largă a dispozitivelor GaN”, adaugă el. „Sper să contribui la realizarea unei societăți decarbonizate prin colaborarea cu tehnologia noastră Wafer GaN-on-GaN.”

Tehnologia de control IC

ROHM spune că tehnologia Nano Pulse Control din noul său Control IC a fost cultivată prin utilizarea sistemului său de producție integrat vertical pentru a combina experiența analogică avansată care acoperă designul, procesele și aspectul circuitelor. Utilizarea unei configurații unice de circuit pentru a reduce semnificativ lățimea minimă a impulsului de control a CI de control de la 9ns la 2ns convențional face posibilă trecerea de la tensiuni înalte (până la 60 V) la tensiuni joase (până la 0.6 V) cu o singură putere. alimentarea IC în aplicații de 24V și 48V. De asemenea, suportul pentru componente periferice de unitate mai mici pentru comutarea de înaltă frecvență a dispozitivelor GaN micșorează zona de montare cu aproximativ 86% în comparație cu soluțiile convenționale atunci când sunt asociate cu un circuit de alimentare EcoGaN (vezi figurile 2 și 3).