В последние годы, в связи с растущим спросом на серверные системы в ответ на увеличение числа устройств Интернета вещей, повышение эффективности преобразования энергии и уменьшение размеров стали важными социальными проблемами, требующими новых достижений в секторе силовых устройств.
Помимо массового производства ведущих в отрасли SiC-устройств и широкого спектра многофункциональных кремниевых устройств, компания ROHM разработала GaN-устройства, обеспечивающие превосходную работу на высоких частотах в средневольтном диапазоне. Разработка технологии, повышающей номинальное напряжение затвор-исток, позволяет ROHM предлагать более широкий спектр силовых решений для самых разных областей применения.
Поскольку GaN-устройства обладают улучшенными характеристиками переключения и более низким сопротивлением проводимости по сравнению с кремниевыми устройствами, ожидается, что они будут способствовать снижению энергопотребления и дальнейшей миниатюризации импульсных источников питания, используемых в базовых станциях и центрах обработки данных. Однако некоторые недостатки, включая низкое номинальное напряжение затвор-исток и перерегулирование напряжения, превышающее максимальную мощность во время переключения, создают значительные проблемы для надежности устройств.
В ответ на эти вызовы компания ROHM смогла увеличить номинальное напряжение затвор-исток с типичных 6 В до 8 В, используя оригинальную конструкцию. Это позволяет улучшить запас прочности и повысить надежность цепей питания с использованием GaN-устройств, требующих высокой эффективности. Помимо максимизации производительности устройства за счет низкой паразитной индуктивности, мы также разрабатываем специальный корпус, который упрощает сборку и обеспечивает превосходное рассеивание тепла, что позволяет легко заменять существующие кремниевые устройства, а также упрощает работу с ними в процессе сборки.
В будущем компания ROHM ускорит разработку GaN-устройств на основе этой технологии, а поставки образцов запланированы на сентябрь 2021 года.
(Рис. 2+3)
Примеры применения
: - Схемы понижающих преобразователей на 48 В для центров обработки данных и базовых станций
; - Повышающие преобразователи для блоков усилителей мощности базовых станций;
- Аудиоусилители класса D;
- Схемы управления LiDAR и схемы беспроводной зарядки для портативных устройств
(рис. 4).
