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Recentemente sono stati rilasciati numerosi caricabatterie GaN, ognuno dei quali evidenzia la natura dirompente della tecnologia GaN nel campo dell’elettronica di potenza. Rispetto al silicio, le caratteristiche fondamentali del GaN lo rendono un candidato migliore per applicazioni ad alta tensione e alta corrente.

Poiché il GaN è ancora relativamente nuovo rispetto al silicio, questo articolo approfondisce tre innovazioni GaN appena annunciate e fornisce informazioni su come i dispositivi di potenza potrebbero evolversi man mano che le tecnologie GaN vengono ulteriormente sviluppate.

Dando il via alla carrellata, Wise-integration ha recentemente annunciato la sua soluzione caricabatterie/batteria integrata per la prossima generazione di e-bike. L'e-bike, creata in collaborazione con Savoy Group, mira a ridurre le dimensioni complessive e il peso dei caricabatterie per e-bike per rendere la ricarica più semplice e conveniente.

L'e-bike Cocotte utilizza la tecnologia WiseGaN e WiseWare di Wise-integration per creare una soluzione altamente integrata per la ricarica della batteria. La piattaforma WiseGaN sfrutta l'elevata tensione di rottura e la tolleranza di corrente della tecnologia GaN per realizzare il necessario condizionamento della potenza su chip, mentre la tecnologia WiseWare facilita prestazioni elevate con i suoi chip ottimizzati basati su GaN.

Per altre applicazioni esterne ai caricabatterie per bici elettriche, WiseGaN supporta ingressi fino a 650 V e frequenze di commutazione superiori a 1 MHz ed è attualmente offerto sia in formato half-bridge che discreto. Queste specifiche, insieme al limite di corrente di 13 A, evidenziano la capacità del GaN di controllare la potenza a una densità più elevata.

Allo stesso modo, Navitas e GravaStar hanno lanciato i loro caricabatterie USB-A/C da 65 W a somiglianza dei personaggi dei film Transformers. Questi caricabatterie, denominati Alpha65, utilizzano il circuito integrato di controllo dell'alimentazione GaNSense di Navitas per produrre un sistema di ricarica leggero e ad alte prestazioni.

Si dice che il circuito integrato GaNSense riduca le dimensioni e il peso poiché può proteggere, rilevare ed eseguire in modo autonomo il controllo di base dell'elettronica di potenza GaN. Inoltre, Navitas ha segnalato il “rilevamento di corrente senza perdite” utilizzando l’elettronica GaNSense, rendendolo una soluzione estremamente efficiente.

Come con tutta l'elettronica GaN, il circuito integrato di potenza sfrutta l'elevato campo di rottura del GaN per realizzare sistemi più piccoli e più resistenti alle alte tensioni. Per sfruttare al meglio queste caratteristiche, tuttavia, l'elettronica di controllo in silicio gioca ancora un ruolo importante, come dimostra la linea di prodotti GaNSense.

A completamento della gamma alimentata da GaN, Anker ha recentemente presentato una linea aggiornata di adattatori di alimentazione USB-C come risposta al problema dei rifiuti elettronici. Invece di acquistare (o ricevere) più adattatori di alimentazione con ciascun dispositivo, Anker mira a creare un unico adattatore in grado di alimentare più dispositivi.

L'ultimo adattatore di alimentazione desktop di Anker utilizza la tecnologia GaNPrime per realizzare una conversione di potenza altamente efficiente, con un'efficienza di conversione energetica fino al 95%. Questo, combinato con l'uscita dichiarata di 240 W dell'adattatore, lo rende una soluzione ordinata per l'alimentazione della scrivania.

Ogni caricatore da tavolo è dotato di quattro porte USB (3x Type-C e 1x Type-A), che forniscono fino a 240 W su tutte le porte e 140 W per porta. Per dare un’idea intuitiva della quantità di energia che può fornire, il caricabatterie può caricare velocemente due MacBook contemporaneamente (a condizione che uno sia un modello da 14 pollici). Si prevede che Anker continuerà a sviluppare la sua gamma GaNPrime, fornendo ai consumatori una maggiore disponibilità di energia in pacchetti più piccoli.

Nonostante il suo utilizzo relativamente recente rispetto al silicio, l’elettronica GaN sta rapidamente diventando una soluzione mainstream per il controllo ad alta potenza. I vantaggi intrinseci combinati con l’innovazione riscontrata sia nell’industria che nel mondo accademico hanno reso il GaN una soluzione praticabile per tutti i tipi di problemi che richiedono un controllo rapido ed efficiente delle linee ad alta tensione e alta corrente.