Fuentes de alimentacion dinamicas basadas en tecnologia de nitruro de galio

Abstract

El incesante crecimiento de los requerimientos energéticos de los equipos
de telecomunicaciones modernos, en primera instancia debido a las necesidades de los usuarios
modernos conectados en red de forma cada vez más masiva, está produciendo en los últimos años un
interés por la búsqueda de soluciones para mejorar la eficiencia energética de estos sistemas. Las
expectativas de futuro son que si la mejora en el rendimiento no va de la mano con el crecimiento
de los diseños, las telecomunicaciones supondrán un alto porcentaje del consumo eléctrico mundial
en las próximas décadas.

Las principales investigaciones se centran actualmente en los amplificadores de radiofrecuencia, ya
que estos son los componentes que por lo general trabajan con una cantidad de potencia mucho mayor,
en comparación con otros componentes típicos de tratamiento de señal. Como resultado de las mismas,
en el estado del arte del diseño se habla de técnicas como Envelope Elimination and Restoration y
Envelope Tracking, ambas consistentes en ajustar dinámicamente la tensión de alimentación de los
amplificadores, con el fin de reducir las pérdidas que aparecen durante su funcionamiento. Estos
modelos de fuentes de tensión dinámicas resultan ser bastante eficaces, existiendo ya varios casos
de éxito en implementaciones en productos reales. Sin embargo, a medida que se hacen necesarias
unas tasas de transferencia de datos mayores, los métodos de modulación utilizados se vuelven más
complejos, y comienzan a requerir mucha más calidad en la amplificación de las señales para evitar
errores en los datos. Para que estas fuentes dinámicas puedan responder con suficiente fiabilidad,
se vuelve interesante la incorporación de los nuevos materiales semiconductores, como el nitruro de
galio, cuyas características en velocidad de conmutación permiten diseñar sistemas con unos
requerimientos de ancho de banda muy exigentes.

Dentro de este entorno de investigación e innovación, en este proyecto se propone la realización de
una serie de pruebas y experimentos, que permitan caracterizar el comportamiento de un convertidor
buck síncrono diseñado por la empresa Peregrin Semiconductor, cuyos elementos de conmutación son
transistores fabricados con la tecnología de nitruro de galio. Una vez se tenga caracterizado el
convertidor, se realizará a partir de él un diseño preliminar
de uno de los bloques comunes de las técnicas mencionadas anteriormente: el amplificador de la envolvente de radiofrecuencia.