USD

Impulsando el futuro con GaN

Generalmente, cuando pienso en semiconductores y transistores, pienso en dispositivos de silicio. Esto podría estar cambiando a medida que las tecnologías alternativas comienzan a madurar, especialmente en el ámbito de la energía. El nitruro de galio, o GaN, es una de esas alternativas. Los ingenieros siempre están tratando de sacar más de menos y una de las mayores ventajas de los sistemas basados en GaN es la mejora de la densidad de potencia. Los dispositivos de GaN pueden conmutar más rápido y manejar más corriente que los dispositivos de silicio, en un paquete más pequeño. Suena genial, ¿verdad?

Como habrá adivinado, estas ventajas no son del todo gratuitas. Los transistores de efecto de campo (FET) de GaN son mucho más exigentes sobre la cantidad de voltaje que aplica en la compuerta, por lo que es importante usar un controlador de compuerta adecuado. LMG1210 de Texas Instruments, por ejemplo, es un controlador que mantendrá el voltaje de la compuerta regulado de forma segura a 5 V. Tienen un diseño de referencia de controlador de medio puente que combina su controlador con los FET de GaN de modo de mejora de EPC e inductores de Wurth. Su solución puede funcionar a hasta 50 MHz, mostrando las capacidades de conmutación de alta velocidad de GaN mientras mantiene un pequeño espacio de PCB.

Diagrama de bloques del diseño de referencia TIDA-01634 (Fuente de la imagen: Texas Instruments)

Los convertidores CC/CC son una de las principales aplicaciones para la tecnología GaN, ya que brindan más eficiencia y son de tamaño pequeño. Pero, aunque las fuentes de alimentación más eficientes siempre son agradables, también hay otras aplicaciones más glamorosas para GaN. Si el audio es lo suyo, los amplificadores de Clase D basados en GaN pueden lograr menos distorsión que sus contrapartes de silicio. O mi aplicación favorita personal, controladores LIDAR de mayor resolución.

(Fuente de la imagen: EPC)

Al final del día, es bueno tener más opciones. Si siente que su etapa de potencia de silicio ya pasó, GaN es una gran vía que puede explorar.

Acerca de este autor

Image of Taylor Roorda Taylor Roorda, ingeniero de aplicaciones asociado de Digi-Key Electronics, se unió a la organización en 2015 y sus principales áreas de interés son los sistemas integrados, la lógica programable y el procesamiento de señales. Tiene una licenciatura en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Estatal de Dakota del Norte y pasa su tiempo libre tocando la guitarra y escribiendo música.
More posts by Taylor Roorda