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ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 19 TECH INSIGHT GAN TECHNOLOGY dispositivi in tutto il wafer. Lo stesso comportamento è replicato per la caratteristica di perdita nello stato di off, che presenta una curva molto piatta con solo una piccola deviazione sul bordo del wafer. Entrambi i parametri mo- strano un’eccellente riproducibilità da un wafer all’altro. Per quanto riguarda le applicazioni, uno dei maggiori suc- cessi di Innoscience è il caricabatterie USB PD (Power De- livery), con oltre 30 milioni di dispositivi consegnati ad oggi. La tecnologia InnoGaN consente ai progettisti di for- nire più potenza in dimensioni più ridotte, aumentando la densità di potenza. Un caricabatterie PD al GaN da 45 W è in grado di fornire un’efficienza del 95,1% con una perdita di 2,5W, rispetto a una soluzione basata silicio, che offre circa l’88% di efficienza con una perdita di 6,1W. I dispo- sitivi InnoGaN offrono una frequenza 10 volte superiore, una densità di potenza 4 volte maggiore e un’efficienza energetica più alta del 50% rispetto ai dispositivi su silicio. Un’altra applicazione importante è costituita dai data cen- ter. La figura 3 mostra le fasi necessarie per fornire i livelli di tensione richiesti in un data center. Il primo stadio è un convertitore AC/DC, che fondamentalmente converte l’in- gresso da 277 V AC fino a 48 V DC e ha una potenza nominale di 3 kW. Dopo il passaggio a 48V, è necessaria un’ulteriore conversione per portare la tensione di 48 V DC fino a 12 V DC o 5 V DC , e qui stiamo parlando di un convertitore da 300 W fino a 600 W. E poi abbiamo l’ultimo passaggio, da 12 V DC o 5 V DC fino a 1 V DC . In tutte queste fasi di conversione il GaN consente di ridurre le dimensioni del convertitore e di au- mentarne l’efficienza. “Con il GaN, allamassima corrente di uscita siamo in grado di ottenere una riduzione del 10% delle perdite di potenza. Ciò significa un risparmio del 10% sulla bolletta energetica per la gestione del data center. Per rendere idea di questo risultato, basti considerare che è possibile risparmiare 100 TWh nel 2030 semplicemente passando a questa architet- tura: un simile risparmio energetico equivale all’energia prodotta da 20 reattori nucleari”, ha affermato Marcon. Tecnologia onnipresente Come già accennato, gli stabilimenti di Innoscience sono certificati per la produzione di componenti automotive e Innoscience sta già lavorando con un cliente automotive per ottenere entro quest’anno dispositivi qualificati per il settore automotive. Le applicazioni GaN per autoveicoli includono convertitori ad alta tensione DC-DC (650 V/950 V), convertitori DC-DC da 48 V/12 V, caricabatterie a bordo e LiDAR. Rispetto ai tradizionali MOSFET su silicio da 100 V, i dispositivi InnoGaN da 100 V presentano una velocità di accensione 13 volte superiore e una larghezza dell’im- pulso 15 volte più stretta. Ciò consente ai progettisti di in- serire due dispositivi sullo stesso chip, ognuno dei quali guida un laser inmodo indipendente, fornendo così in una soluzione LiDAR più economica, più compatta e più sem- plice. “Grazie alla nostra tecnologia GaN ottimizzata per la pro- duzione in volumi e all’utilizzo di impianti di produzione di silicio ad alta resa, stiamo rispondendo puntualmente alle esigenze del mercato e il nostro obiettivo è rendere le tecnologie GaN onnipresenti nel maggior numero possibi- le di applicazioni”, ha concluso Marcon. Fig. 3 – Fasi di conversione di potenza previste in un data center