23 марта 2023 г.
Благодаря превосходным характеристикам высокоскоростной коммутации в последние годы применение GaN-устройств расширилось. Однако скорость управляющих ИС (для управления приводом этих устройств) стала сложной задачей.
В ответ на это японский производитель силовых полупроводников ROHM Co Ltd усовершенствовал свою сверхскоростную технологию управления импульсами Nano (которая предназначена для ИС источников питания), улучшив ширину управляющего импульса с обычных 9 нс до того, что, как утверждается, лучший в отрасли 2ns. Использование этой технологии позволило ROHM внедрить свою технологию сверхвысокоскоростной управляющей ИС, которая может максимизировать производительность GaN-устройств.
По словам ROHM, миниатюризация цепи питания требует уменьшения размеров периферийных компонентов за счет высокоскоростного переключения. Для этого требуется управляющая ИС, которая может использовать преимущества быстродействующих переключающих устройств, таких как GaN.
Чтобы предложить решения, включающие периферийные компоненты, компания ROHM разработала технологию сверхвысокоскоростных интегральных схем управления, оптимизированную для устройств GaN, с использованием запатентованной технологии аналогового питания Nano Pulse Control. Технология высокоскоростного импульсного управления ROHM обеспечивает время включения (длительность управления ИС источника питания) порядка наносекунд, что позволяет преобразовывать высокое напряжение в низкое с помощью одной ИС — в отличие от традиционных решений, требующих двух ИС блока питания.
ROHM работает над коммерциализацией управляющих ИС, использующих эту технологию, и планирует начать поставку образцов 100-вольтовой одноканальной ИС управления DC-DC во второй половине 2023 года. Ожидается, что ее использование в сочетании с GaN-устройствами ROHM серии EcoGaN в значительной экономии энергии и миниатюризации в различных приложениях, включая базовые станции, центры обработки данных, оборудование FA (автоматизация производства) и дроны (рис. 1).
«В течение многих лет GaN был долгожданным материалом для силовых полупроводников, который может обеспечить экономию энергии, но существуют препятствия, такие как качество и стоимость», — отмечает профессор Юсуке Мори, Высшая инженерная школа Университета Осаки. «В этих условиях компания ROHM наладила массовое производство устройств GaN, обеспечивающих повышенную надежность, а также разработала управляющие ИС, которые могут максимизировать их производительность. Это огромный шаг к широкому внедрению GaN-устройств», — добавляет он. «Я надеюсь внести свой вклад в достижение обезуглероженного общества, сотрудничая с нашей технологией GaN-on-GaN-пластин».
ИС управления
ROHM заявляет, что технология Nano Pulse Control в ее новой ИС управления была разработана за счет использования ее вертикально интегрированной производственной системы для объединения передового аналогового опыта, охватывающего проектирование схем, процессы и компоновку. Использование уникальной конфигурации схемы для значительного уменьшения минимальной длительности управляющего импульса ИС управления с обычных 9 нс до 2 нс позволяет переходить от высоких напряжений (до 60 В) к низким напряжениям (до 0,6 В) с одной мощностью. питания IC в приложениях 24В и 48В. Кроме того, поддержка меньших периферийных компонентов привода для высокочастотного переключения устройств GaN позволяет сократить площадь монтажа примерно на 86 % по сравнению с обычными решениями в сочетании со схемой питания EcoGaN (см. рис. 2 и 3).
View full news on a site
