La tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo di ROHM spinge ai massimi livelli di performance i dispositivi GaN e altri dispositivi ad alta velocità di commutazione.
Negli ultimi anni si è registrata la crescente diffusione dell’uso di dispositivi GaN in virtù delle loro superiori caratteristiche di commutazione ad alta velocità, per cui è diventata scottante la questione della velocità dei circuiti integrati di controllo, che gestiscono il pilotaggio di tali dispositivi.
Una problematica a cui ROHM ha risposto con l’ulteriore evoluzione della sua tecnologia di controllo ultra-veloce della larghezza d’impulso Nano Pulse Control, formulata per i circuiti integrati di potenza al fine di migliorarne sensibilmente la larghezza d’impulso di controllo, passando dai convenzionali 9 ns ai 2 ns ai vertici del settore.
Lo sfruttamento di questa tecnologia ha consentito a ROHM di consolidare la sua tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo, che spinge i dispositivi GaN ai massimi livelli di performance.
L’obiettivo della miniaturizzazione del circuito di potenza comporta la necessità di ridurre le dimensioni dei componenti periferici con il ricorso alla commutazione ad alta velocità.
Per riuscirci occorre un circuito integrato di controllo in grado di sfruttare le prestazioni di pilotaggio dei dispositivi di commutazione ad alta velocità come i dispositivi GaN.
Mirando a proporre soluzioni che si estendano ai componenti periferici, ROHM ha consolidato la tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo ottimizzata per i dispositivi GaN con il ricorso all’esclusiva tecnologia di alimentazione analogica Nano Pulse Control.
Attualmente ROHM è impegnata nella commercializzazione dei circuiti integrati di controllo che ricorrono a tale tecnologia e prevede di iniziare ad inviare campioni di controller DC-DC a singolo canale da 100 V durante il secondo semestre del 2023.
Associandone l’utilizzo ai dispositivi GaN di ROHM (serie EcoGaN), si prevede che i livelli di miniaturizzazione e risparmio energetico saranno significativi per un gran numero di applicazioni, inclusi base station, centri di elaborazione dati, sistemi di automazione industriale (FA – Factory Automation) e droni.
Tecnologia dei circuiti integrati di controllo
La nuova tecnologia dei circuiti integrati di controllo di ROHM integra il marchio Nano Pulse Control, con una formulazione basata sull’avanzata expertise in campo analogico che riunisce design di circuito, processi e layout, affidandosi al sistema di produzione ad integrazione verticale di ROHM.
In tal modo si ottiene una sensibile riduzione della larghezza d’impulso di controllo minima del circuito integrato di controllo, che passa dai convenzionali 9 ns a 2 ns, avvalendosi di un’unica configurazione di circuito, il che consente di scendere da tensioni elevate, di 60 V, a basse tensioni di 0,6 V con un singolo circuito integrato di potenza in applicazioni da 24 V e 48 V.
Infine, il supporto a componenti periferici di azionamento ridotti per la commutazione ad alta frequenza di dispositivi GaN riduce l’area di montaggio approssimativamente all’86% rispetto alle soluzioni convenzionali, se accoppiato a un circuito di potenza EcoGaN.
Nano Pulse Control
Tecnologia di controllo ultra-veloce della larghezza d’impulso di ROHM che raggiunge un tempo di commutazione su ON (larghezza d’impulso di controllo del circuito integrato di potenza) nell’ordine di nanosecondi (ns), realizzando la conversione da alte a basse tensioni con il ricorso ad un singolo circuito integrato, diversamente dalle soluzioni convenzionali che richiedono 2 circuiti integrati di potenza.
Commenti
Il Professor Yusuke Mori, Graduate School of Engineering, Università di Osaka ha commentato: “Il GaN (nitruro di gallio) è un materiale per semiconduttori di potenza di cui si è intuita già da molti anni la capacità di risparmio energetico, tuttavia esistono ostacoli sul piano della qualità e del costo. Circostanze che hanno indotto ROHM a consolidare un sistema di produzione in massa per dispositivi GaN che assicurano una maggiore affidabilità, pur sviluppando anche circuiti integrati di controllo in grado di portare le loro prestazioni ai massimi livelli. In altre parole, si tratta di un passo enorme verso la diffusa adozione dei dispositivi GaN. Per una dimostrazione reale delle prestazioni dei semiconduttori di potenza è necessario coordinare in maniera organica ogni tecnologia, ossia wafer, dispositivi, circuiti integrati di controllo e moduli. Da questo punto di vista, il Giappone è la sede di tante aziende leader, fra le quali anche ROHM. Auspico di contribuire alla realizzazione di una società decarbonizzata attraverso la collaborazione della nostra tecnologia wafer GaN on GaN con i dispositivi, i circuiti integrati di controllo e i moduli di ROHM“.
