APEI создала новый тип огнеупорных силовых модулей — Naked Science
Редакция

APEI создала новый тип огнеупорных силовых модулей

Главный инженер Arkansas Power Electronics International Inc. (APEI) Брайс МакФерсон спроектировал высокотемпературные силовые модули, адаптированные к карбидкремниевым и нитридгаллиевым матрицам для быстрого переключения реле. Об этом сообщается на сайте разработчика COMSOL.

ericsson-power-modules-portfolio-banner
©Wikipedia

Силовые модули представляют собой полупроводниковые сборки, предназначенные для построения элементов электротехнических схем различного назначения. Высокотемпературные модули позволяют производить на их основе электронику, устойчивую к экстремальным температурам. Такое оборудование актуально, в частности, при проведении буровых работ или работ на поверхности Венеры, средняя температура которой составляет 460 °С.

 

С этой целью прежние разработки APEI опирались на широкозонные полупроводники. Энергия межзонных электронных переходов в таких полупроводниках превосходит значение, близкое к 2 электронвольтам. К широкозонным относятся алмаз, карбид кремния (SiC), а также нитрид галлия (GaN) и другие соединения. Ранее в сотрудничестве с GaN Systems команда МакФерсона создала высокотемпературный транзистор на основе GaN-матрицы с быстрой переключаемостью и карбидкремниевый модуль, который может обрабатывать токи высокой частоты и тепловую нагрузку в очень ограниченном пространстве.

 

Для прототипирования нового типа модулей ученый использовал пакет программ COMSOL Multiphysics®. С его помощью МакФерсон анализировал связь между размерами устройства и свойствами его элементов, например, как толщина опорной плиты и характеристики материала сочетаются с показателями плотности тока, термического сопротивления и индуктивностью полупроводника. Кроме того, численное моделирование помогло исследователю спрогнозировать поведение устройства при температурных колебаниях и омическом (джоулевом) нагреве.

 

Технология производства не раскрывается. Известно, что два варианта нового типа силовых модулей могут использоваться при температурах свыше 225 °С и обладают пониженными уровнями индуктивности и теплопроводности. При этом они адаптированы к SiC- и GaN-матрицам, что обеспечивает быстрое переключение реле.

 

В настоящее время ученые работают над повышением стабильности работы высокотемпературных силовых модулей и продления срока их службы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 18:35
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

7 часов назад
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

22 июля
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: