Nowy projekt unijny podnosi wydajność energoelektroniki
Naukowcy z Austrii, Belgii, Niemiec, Słowacji i Włoch połączyli swoje siły w pracach nad całkowicie nowym projektem finansowanym ze środków unijnych, którego celem jest wyprodukowanie konwerterów energii o bardziej zwartej budowie i większej mocy do zastosowania w technologiach informacyjnych i komunikacyjnych (TIK) i w technologii inwertorów solarnych. Projekt HIPOSWITCH (Rozwierny wysokoenergetyczny przełącznik tranzystorowy na bazie GaN do wydajnych konwerterów mocy), który otrzymał 3.578.938 EUR dofinansowania z tematu TIK Siódmego Programu Ramowego (7PR), obejmie cały łańcuch wartości dodanej, od projektowania urządzeń energetycznych po zastosowania przemysłowe. Projekt skoncentruje się na kluczowym elemencie elektronicznych konwerterów mocy: tranzystorach mocy, które przekształcają prąd stały i zmienny na efektywne napięcie wykorzystywane przez systemy. Tego typu tranzystory są obecnie częścią niemal każdego urządzenia technicznego, a w przypadku TIK odgrywają kluczową rolę w stacjach bazowych komunikacji mobilnej. Są również wykorzystywane w zasilaczach prądu zmiennego/stałego (PZ/PS) w komputerach, sieciach i przechowywaniu danych, jak również w przetwornicach solarnych, pojazdach elektrycznych i samochodach hybrydowych. Wyzwanie, jakie staje teraz przed naukowcami, polega na opracowaniu nowoczesnych systemów przetwarzania mocy, zużywających mniej energii przy zapewnieniu większej wydajności i ochrony zasobów naturalnych. Naukowcy pracujący nad projektem HIPOSWITCH koncentrują się na nowatorskich tranzystorach na bazie azotku galu (GaN) - kluczowych łącznikach zapewniających podwyższoną wydajność w przyszłych systemach przetwarzania mocy, które wymagać będą mniejszej objętości i wagi, oferując zwiększoną sprawność. Często sprawność systemów jest ograniczana przez składowe czynne, które zostały wykorzystane. Obecnie większość modeli bazuje na krzemie (Si) i tę technologię rozwinięto już na tyle, że niemożliwe są jakiekolwiek dalsze udoskonalenia. GaN jako materiał oferuje wiele większe, nowe możliwości - doskonale sprawdza się zwłaszcza w przełączaniu zasilania ze względu na swoje wyższe właściwości materiałowe. Dzięki GaN przełączniki zasilania mogą pracować na znacząco wyższych częstotliwościach bez większych strat przełączania. Zapewnia to radykalnie niższa rezystancja stanu włączenia tranzystorów mocy GaN w połączeniu ze znacząco zredukowanymi pojemnościami wejściowymi i wyjściowymi. Naukowcy podkreślają również, że wzrost częstotliwości przełączania ma dodatkowe konsekwencje dla elementów pasywnych, gdyż objętość wzbudników, przekładników prądowych i kondensatorów może zostać znacznie zredukowana. Dlatego wykorzystując GaN jako materiał, cały system staje się mniejszy i lżejszy. W projekcie wykorzystane zostaną zaawansowane techniki charakteryzowania urządzeń i oceniania niezawodności. Zgromadzi on partnerów z doświadczeniem w technologii motoryzacyjnej, projektowaniu energoelektronicznych systemów i układów, technologii półprzewodników mocy, wysokotemperaturowych technologii opakowaniowych oraz technologii urządzeń energetycznych GaN, w tym GaN na epitaksji Si. Projekt wyeksponuje wagę współpracy środowiska akademickiego i przemysłowego, która jest niezbędna dla wprowadzania innowacyjnych pomysłów na rynek.Więcej informacji: Forschungsverbund Berlin e. V. (FVB): http://www.fv-berlin.de/press-releases?set_language=en
Kraje
Austria, Belgia, Niemcy, Włochy, Słowacja