Новая технология с применением нитрида галлия поможет резко сократить потери в электрических преобразователях

11.12.2017

Преобразование мощности по своей сути неэффективно: преобразователь питания не может выводить столько же энергии, сколько поступило на вход. Но, в последнее время, на рынок начали поступать преобразователи мощности, изготовленные из нитрида галлия – с более высокой эффективностью и меньшими размерами, чем обычные преобразователи мощности, изготовленные с использованием силикона.

Photo: Yuhao Zhang | MIT

Силовая электроника, в которой требуется изменение напряжения или преобразование между прямым и переменным током, повсюду. Например, преобразователи применяются в блоках питания, которые мы используем для зарядки наших портативных устройств, в аккумуляторных батареях электрических автомобилей и они широко распространены в самой энергосистеме, где они посредничают между высоковольтными линиями электропередачи и более низкими напряжениями электрических розеток в наших квартирах.

Коммерческие устройства, изготовленные с применением нитрида галлия не могут использоваться в устройствах с напряжением выше примерно 600 вольт, что ограничивает их использование для бытовой электроники. На этой неделе исследователи из MIT, полупроводниковой компании IQE, Колумбийского университета, IBM и альянса «Singapore and MIT Alliance for Research and Technology» представили новый проект, который в тестах показал эффективное применение нитрида галлия для управления напряжением в 1200 вольт.

Это уже достаточно для использования в электромобилях, но исследователи подчеркивают, что их устройство является первым прототипом, изготовленным в академической лаборатории. Они полагают, что дальнейшая работа может увеличить его мощность до диапазона от 3300 до 5000 вольт, чтобы обеспечить эффективность нитрида галлия в силовых устройствах электросетей.

Источник: Device could dramatically cut energy waste in electric vehicles, data centers, and the power grid