Gli HEMT GaN bidirezionali Bi-GaN di Innoscience riducono gli ingombri, aumentano l’efficienza e contengono le temperature negli smartphone

OPPO ha annunciato i primi telefoni cellulari al mondo con protezione di carica basata su GaN biderezionale (BiGaN).

Innoscience Technology, azienda nata per creare un ecosistema energetico globale basato su soluzioni di potenza al nitruro di gallio su silicio (GaN-on-Si), con prestazioni elevate e bassi costi, ha presentato la serie Bi-GaN di dispositivi HEMT bidirezionali che riducono gli ingombri e velocizzano la ricarica senza generare gli incrementi di temperatura a volte riscontrati con i tradizionali dispositivi al silicio, che comportano limiti di affidabilità e potenziali pericoli.

Innoscience ha anche annunciato che l’azienda di elettronica di consumo e comunicazioni mobili OPPO utilizzerà i nuovi dispositivi BiGaN all’interno dei propri telefoni per controllare le correnti di caricamento e scaricamento della batteria. È la prima volta che questo tipo di protezione, basata sulla tecnologia GaN, viene integrata direttamente nel telefono: finora i circuiti dovevano essere installati nel caricatore.

Fino a poco tempo fa, per i commutatori di potenza dei telefoni cellulari si utilizzavano MOSFET al silicio. Tuttavia, questo dispositivi tradizionali non solo occupano molto spazio sul circuito stampato (PCB) principale del telefono, dove ogni millimetro è prezioso, ma possono generare anche un notevole surriscaldamento e perdite di potenza durante la ricarica rapida. InnoGaN ha caratteristiche vantaggiose come alta frequenza, alta efficienza e bassa resistenza, vitali per una ricarica efficiente.

Grazie ai bassi valori RDS(on) di InnoGaN, all’assenza di diodi parassiti e all’esclusiva bidirezionalità della tecnologia di BiGaN Innoscience, con un unico HEMT BiGaN è possibile sostituire due MOSFET NMOS accoppiati “back-to-back” in una configurazione con alimentazione comune per ottenere la commutazione bidirezionale delle correnti di caricamento e scaricamento della batteria.

Questa soluzione riduce la resistenza nello stato di accensione (on-state), l’ingombro del chip del 70% e l’incremento di temperatura del 40%.

Il primo dispositivo BiGaN rilasciato da Innoscience è INN040W0488, un HEMT bidirezionale al nitruro di gallio su silicio da 40V, con package WLCSP da 2,1 x 2,1 mm. Il chip supporta la commutazione bidirezionale con resistenza on-state di soli 4,8mΩ. BiGaN è destinato ad applicazioni quali circuiti di protezione dalle sovracorrenti per la ricarica degli smartphone, circuiti di commutazione di carico high-side e circuiti di commutazione per sistemi multipotenza. Innoscience sta lavorando anche all’ampliamento della famiglia di dispositivi bidirezionali verso resistenze on-state più basse e tensioni più elevate.

Al recente UFCS Technical Seminar della prima Plug Conference di Guangdong, OPPO ha confermato che utilizzerà gli HEMT BiGaN di Innoscience all’interno dei propri smartphone, diventando il primo produttore di cellulari al mondo a utilizzare BiGaN come commutatore di carico diretto. I prodotti BiGaN, secondo OPPO, non solo occupano meno spazio all’interno del telefono, ma limitano anche il surriscaldamento dell’apparecchio durante la ricarica.

In questo modo la temperatura durante la ricarica non raggiunge livelli fastidiosi, si aumenta la possibile durata della ricarica veloce e si offre all’utente un’esperienza migliore. OPPO ha annunciato anche che la tecnologia bidirezionale BiGaN verrà adottata in futuro nella produzione di modelli di cellulari con grandi volumi. Si tratta di uno sviluppo importante per l’industria degli smartphone ed è la prima volta che la tecnologia GaN trova posto all’interno di un cellulare.

Yi Sun, Sr VP of Product Development di Innoscience, ha dichiarato: “L’applicazione dei prodotti BiGaN all’interno degli smartphone segna l’inizio di una nuova era per il GaN. Siamo felici e onorati che OPPO abbia annunciato di voler utilizzare i nostri innovativi HEMT bidirezionali nel circuito di ricarica veloce a bordo scheda. Siamo pronti a estendere la collaborazione per realizzare soluzioni che offrano prestazioni avanzate.

www.innoscience.com

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