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VIII Power POWER 20 - GENNAIO-FEBBRAIO 2019 di conversione dell’energia dc/dc, negli stadi di alimentazio- ne di potenza, nei sistemi di rilevamento laser Lidar (Laser Imaging Detection and Raging), nei sistemi di guida assistita automotive e, grazie al bassissimo rumore di commutazione, anche negli amplificatori audio in classe D dove esprimono un’efficienza superiore al 90%. Il nuovo driver di comando per diodi laser EPC9126HC fabbricato con i transistor eGaN fornisce 100 V e 150 A in impulsi di 5 ns perfetti per i sistemi Lidar. AllGaN IC Navitas è stata fondata alla fine del 2013 a El Segundo, in California, per produrre circuiti di potenza usando i nuovi transistor GaN nonché sviluppare la tecnologia necessaria per fabbricare circuiti integrati in GaN. In pochi anni i suoi ingegneri hanno già firmato oltre 200 brevetti riguardanti per lo più l’integrazione planare dei mosfet GaN insieme ai relativi circuiti di polarizzazione e comando e hanno inoltre già realizzato il primo amplificatore integrato con FET GaN in configurazione cascode. I primi IC di potenza realizzati da Navitas in GaN mostrano velocità e robustezza decine di volte migliori rispetto al silicio con i consumi che contemporaneamente vengono più che dimezzati. Que- sto perché in appena 6 x 8 mm, o 48 mm 2 , Navitas integra insieme ai FET in GaN anche i Gate Driver iDrive per il comando della base, altrettanto fabbricati in GaN e brevet- tati. Grazie a ciò spariscono numerosi fattori di perdita di potenza tipicamente presenti nei transistor GaN discreti e quindi il tempo di riempimento/svuotamento della base scende a 5 ns con dV/dt di 200 V/ns mentre la velocità di commutazione sale a 2 MHz ma può arrivare perfino a 40 MHz. L’eterogiunzione AlGaN/GaN che comanda la base del transistor è stata realizzata lateralmente e ciò ha permesso di ottenere densità di potenza di 2,9 W/cm 3 con un’efficienza energetica del 93,4%. Navitas ha presentato al CES 2018 il nuovo adattatore 65 W USB-PD fabbricato con un AllGaN GaN Power IC (dove AllGaN sta per “tutto GaN”) in un’unica scheda di circa 45 cm 3 e peso di 60 gr. Precisamente, con il case misura 51x43x20,5 mm e fornisce una densità di potenza di 1,5 W/cm 3 mentre senza case misura 46 x 38 x 15,5 mm, o 27 cm 3 , e fornisce il picco di 2,4 W/cm 3 . Al confronto, per ottenere la stessa poten- za di 65 W con un medesimo circuito fabbricato in silicio occorrono almeno 110 cm 3 e 300 gr, tenendo conto che il nuovo AllGaN è tre o quattro volte più veloce e dissipa termicamente il 40% in meno. La conversione dell’energia avviene in configurazione Active Clamp Flyback che ridu- ce ulteriormente le perdite azzerando le sovratensioni e le sovracorrenti tipicamente presenti dopo le commutazioni a causa dell’elevata densità di potenza. Il nuovo 65W USB- PD ACF accetta in ingresso da 85 a 265 V AC e fornisce in uscita da 5 a 20 V DC con frequenza di commutazione che varia fra 300 e 400 kHz. Il prodotto è accompagnato dal reference design NVE028A anch’esso fabbricato con un GaN Power IC. Grazie a questa tecnologia diventerà più semplice alimentare un’infinità di apparecchi elettronici e per una più ampia gamma di livelli di potenza. Nella stes- sa manifestazione Navitas ha presentato anche altri nuovi GaN Power IC e prevede nel corso dell’anno di rilasciare due adattatori AllGaN molti simili a quello appena esibito ma uno con commutazione a 1 MHz e potenza di 150 W e l’altro da 1,2 MHz e 300 W che sarà capace di generare una densità di potenza di 4,9 W/cm 3 . Sezione laterale dei transistor Navitas con eterogiunzione AlGaN/GaN su substrato di silicio in grado di fornire una densità di potenza di 2,4 W/cm 3 L’adattatore 65W USB-PD presentato da Navitas è realizzato con un AllGaN GaN Power IC che integra insieme i transistor GaN e i circuiti di comando in GaN Gli adattatori Navitas con AllGaN GaN Power IC nelle versioni da 150W e 300 W con densità di potenza fino a 4,9 W/cm 3