Nuovo progetto finanziato dall'UE aumenta l'efficienza dell'elettronica di potenza
Ricercatori provenienti da Belgio, Germania, Italia, Austria e Slovacchia si stanno unendo per lanciare un progetto finanziato dall'UE nuovo di zecca che mira a creare convertitori di energia più compatti e potenti da usare nella tecnologia dell'informazione e delle comunicazioni (TIC) e in quella degli inverter solari. Il progetto HIPOSWITCH ("GaN-based normally-off high power switching transistor for efficient power converters"), che ha ricevuto 3.578.938 di euro di finanziamenti nell'ambito del tema TIC del Settimo programma quadro (7° PQ), coprirà l'intera catena di valore aggiunto, dallo sviluppo del dispositivo di potenza all'applicazione industriale. Il progetto si concentrerà su una componente chiave dei convertitori di energia elettronici: i transistori di potenza che trasformano la corrente continua e alternata nella tensione effettiva usata dai sistemi. Questo tipo di transistori si trova in quasi tutti i dispositivi tecnici diffusi oggi e nelle TIC essi giocano un ruolo fondamentale nelle stazioni base delle comunicazioni mobili. Essi sono anche utilizzati negli alimentatori a corrente diretta/alternata (AC/DC) per computer, reti e memorizzazione dati, oltre che nei convertitori solari, nei veicoli elettrici e nelle automobili ibride. La sfida che devono affrontare oggi gli scienziati è quella di sviluppare sistemi moderni per la conversione dell'energia, i quali consumano meno, producono maggiori output e proteggono le risorse naturali. I ricercatori di HIPOSWITCH si stanno concentrando su nuovi transistori basati sul nitruro di gallio (GaN), dispositivi chiave di commutazione che assicurano maggiore efficienza nei futuri sistemi di conversione dell'energia e che richiedono volumi e pesi ridotti offrendo allo stesso tempo prestazioni più elevate. Spesso l'efficienza di un sistema è limitata dai componenti attivi utilizzati; la maggior parte dei modelli sono attualmente basati sul silicio (Si), un materiale che ormai è progredito a tal punto da non permettere ulteriori miglioramenti. Come materiale il GaN offre molte nuove possibilità: è soprattutto perfetto per la commutazione di potenza, dovuta alle sue superiori proprietà fisiche. Grazie al GaN, gli interruttori possono funzionare a frequenze significativamente superiori senza subire gravi perdite di commutazione. Ciò è dovuto alla resistenza positiva drasticamente più bassa dei transistori di potenza GaN, combinata con capacità elettriche in entrata e uscita considerevolmente ridotte. Gli scienziati sottolineano anche che un aumento della frequenza di commutazione ha delle conseguenze aggiuntive per le componenti passive, poiché il volume di induttori, trasformatori e condensatori può essere considerevolmente ridotto. Perciò, usando il GaN come materiale, l'intero sistema diventa più piccolo e leggero. Il progetto impiegherà sofisticate tecniche per la caratterizzazione del dispositivo e la valutazione dell'affidabilità. Esso riunirà vari partner con esperienza in campi quali la tecnologia automobilistica, i sistemi di elettronica di potenza e la progettazione di circuiti, la tecnologia dei semiconduttori di corrente, le tecnologie di imballaggio ad alta temperatura e la tecnologia dei dispositivi di potenza GaN compresa l'epitassia GaN su Si. Il progetto metterà in evidenza l'importanza della collaborazione tra mondo accademico e industriale, essenziale per far arrivare idee innovative sul mercato.Per maggiori informazioni, visitare: Forschungsverbund Berlin e. V. (FVB): http://www.fv-berlin.de/press-releases?set_language=en
Paesi
Austria, Belgio, Germania, Italia, Slovacchia