EO_472
POWER SOLID STATE RF ENERGY 32 - ELETTRONICA OGGI 472 - SETTEMBRE 2018 mento controllato (da 40 °C a 42 °C), stressa le cellule tumorali e ne riduce la replicazione, senza impedire la normale riproduzione delle altre cellule sane. Questa tecnica ha il potenziale di diventare una delle princi- pali terapie del cancro nei prossimi anni. Guardando al futuro è possibile prevedere che i di- spositivi medicali di potenza RF saranno impiegati per riscaldare il sangue e gli organi per trasfusioni e trapianti. Nel primo caso questa modalità consente di scal- dare il sangue congelato e immagazzinato in modo veloce e uniforme, per evitare la creazione di tossine pericolose, consentendo così trasfusioni rapide in si- tuazioni di emergenza. Analogamente, la capacità di congelare e scongelare rapidamente gli organi dona- ti senza causare danni alle cellule aumenta il tempo d’immagazzinamento degli organi e incrementa le chance di trovare un buon abbinamento tra donato- re e ricettore, attraverso maggiori distanze nel tempo e nello spazio. - Candele di accensione Tra le numerose applicazioni di questa tecnologia, l’impianto di accensione degli autoveicoli ad alta ef- ficienza è forse l’esempio più interessante, dato l’e- norme impatto ambientale dei veicoli con motore a combustione interna. Oggi le candele sono impiegate per portare la corren- te elettrica da un sistema d’iniezione alla camera di combustione del motore dove viene generata la scin- tilla che innesca la miscela compressa di carburante ed aria. Tale tecnologia è in uso fin dalla sua invenzio- ne nell‘800, ma la potenza RF consente di aumentare l’efficienza del 10%, riducendo drasticamente le emis- sioni di biossido di carbonio. Sfruttando la potenza RF al posto della tradizionale candela, è possibile iniettare il carburante in modo più uniforme. Il controllo continuo e preciso offerto da questa tecnologia rende la combustione più efficiente, migliorando così il risparmio di carburante e riducen- do le emissioni. Di conseguenza, i produttori di automobili, alle pre- se con direttive sempre più stringenti sul tema del- le emissioni, sono estremamente interessati a questi sistemi per il vantaggio di tutti. Complessivamente, il risparmio di carburante fino al 10% rappresenta un passo avanti significativo nella riduzione delle emis- sioni. Tecnologie GaN-on-Si e LDMOS a un bivio L’innovazione sempre più rapida dei sistemi di po- tenza RF prosegue in parallelo all’evoluzione della tecnologia GaN-on-Si rispetto al processo LDMOS nell’ambito dei semiconduttori. I dispositivi basati su GaN ottimizzati per realizzare i sistemi di potenza a RF garantiscono un equilibrio ottimale tra prestazioni, ef- ficienza energetica, compattezza e affidabilità, a costi sempre più ridotti man mano che la produzione scala verso volumi elevati. I vantaggi prestazionali offerti dal GaN-on-Si rispet- to al LDMOS sono ben noti. Mentre in un transistor LDMOS è necessario individuare un compromesso tra potenza e frequenza operativa, un componente GaN- on-Si offre prestazioni eccellenti per entrambi questi parametri, a fronte di ulteriori vantaggi, quali come densità di potenza significativamente maggiore e la possibilità di scalare la tecnologia a frequenze più alte. Inoltre, il GaN-on-Si si distingue anche per l’eleva- ta efficienza, superiore del 10%. Se adeguatamente sfruttata, questa differenza di efficienza può avere un forte impatto a livello di sistema nelle applicazioni commerciali. La tensione di breakdown maggiore è un altro attri- buto degno di nota, in virtù della maggiore robustezza che conferisce alla soluzione finale. In termini di struttura di costi, considerando la su- periore densità di corrente e la scalabilità a fette da 8 pollici, il GaN-on-Si offrirà una resa dei dispositivi molto superiore al LDMOS in termini assoluti di rap- porto costo/potenza, ancor prima di considerare i be- nefici a livello di sistema. La capacità dell’industria di supportare la produzione di GaN-on-Si su grandi volumi commerciali, di mante- nere magazzini e assorbire picchi di richieste è oggi ben consolidata. L’evoluzione simultanea della tecnologia e della fi- liera di distribuzione hanno consentito di scalare la struttura di costi ai livelli della produzione su larga scala, consentendo così di accelerare la penetrazione del GaN-on-Si nelle aree applicative commerciali che sfruttano la potenza a RF. Per i progettisti di sistema e gli integratori che valutano il rapporto prezzo/presta- zioni di dispositivi basati su tecnologia LDMSO, il GaN sta diventando sempre più attraente ed è destinato a rimpiazzarli completamente negli anni a venire con lo sviluppo di tali applicazioni. Uno sforzo coordinato Come accade per ogni tecnologia emergente, la velo- cità di adozione commerciale dipende principalmente dagli sforzi di collaborazione dell’industria che fissa degli standard condividi. Nel regno dell’energia a RF a stato solido, l’alleanza RF Energy Alliance (RFEA)
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