أستاذ بجامعة أركنساس يحصل على منحة بقيمة 300,000 ألف دولار من مؤسسة NSF للبحث في محولات الجر الكهربائية المعتمدة على أكسيد الغاليوم

الأخبار: الالكترونيات الدقيقة

2 فبراير 2024

قدمت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) منحة بقيمة 300,000 ألف دولار إلى شياو تشينغ سونغ، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر بجامعة أركنساس، لدعم مشروعه البحثي الذي يركز على تطوير الجر عالي الكثافة ودرجة حرارة التشغيل العالية. العاكسون. يستكشف مشروعه تكامل أكسيد الغاليوم (Ga2O3) وحدات الطاقة المعبأة لتعزيز كثافة الطاقة ونطاق درجة الحرارة للسيارات الكهربائية (EVs).

بالتعاون مع المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL)، يهدف المشروع إلى ابتكار تعبئة وحدات الطاقة، ووضع استراتيجيات موثوقة للطاقة المتجددة.2O3 أجهزة الطاقة وإظهار قدرات عاكس الجر عالي الكثافة ودرجة الحرارة العالية.

يقول سونج: "من خلال إزالة العوائق التقنية أمام تكامل أجهزة أكسيد الغاليوم، سيعزز هذا المشروع تطوير الجيل التالي من محولات الطاقة ذات الكثافة العالية ودرجة حرارة التشغيل العالية".

الصورة: شياو تشينغ سونغ، أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة أركنساس.

مسؤول عن تحويل طاقة التيار المباشر المخزنة (DC) إلى طاقة التيار المتردد (AC) لتشغيل المحركات الكهربائية، ويستفيد عاكس الجر بشكل كبير من Ga2O3 تكنولوجيا. يقول سونج: "يمكن لأكسيد الغاليوم أن يجعل عاكس الجر أصغر حجمًا، وأخف وزنًا، وأكثر كفاءة، وقدرة على العمل عبر نطاق أوسع من درجات الحرارة". "يمتلك أكسيد الغاليوم طاقة ذات فجوة نطاق أكبر مقارنة بالسيليكون التقليدي وأشباه الموصلات ذات فجوة واسعة. ويضيف: "إنه يتيح قوة كهربائية عالية الانهيار، وتركيزًا منخفضًا للحامل الداخلي ودرجات حرارة تشغيل عالية في المقابل".

أحد التحديات التي يتناولها المشروع هو التوصيل الحراري المنخفض لـ Ga2O3مما يعيق إزالة الحرارة بكفاءة. ويوضح سونج خطة تطوير تقنيات تعبئة وحدات الطاقة المتقدمة التي تتيح مقاومة حرارية منخفضة، ومحاثة طفيلية منخفضة، وقدرة تشغيل في درجات الحرارة العالية.

يقول سونج: "تتمتع NREL بخبرة كبيرة في محاكاة وحدات الطاقة وتصنيعها وتوصيفها، فضلاً عن القدرات التجريبية والمعملية ذات المستوى العالمي لتقييم وتصميم أنظمة إلكترونيات الطاقة الفعالة والموثوقة". "سوف يتعاون الباحث الرئيسي [PI] معهم لتصميم وتطوير Ga2O3ويضيف: "إنها عبارة عن عاكس جر عالي الكثافة ودرجة حرارة التشغيل لتطبيقات السيارات". "سيساعد هذا المشروع في إقامة شراكة طويلة الأمد مع NREL التي يمكنها تحفيز المزيد من البحث والتطوير لأجهزة أشباه موصلات الطاقة ذات فجوة النطاق الواسعة للغاية."

يهدف التعاون مع NREL إلى تصميم وتطوير Ga2O3- عاكس جر عالي الكثافة ودرجة حرارة التشغيل العالية لتطبيقات السيارات، مما يعزز شراكة طويلة الأمد يمكنها دفع المزيد من الأبحاث في أجهزة أشباه موصلات الطاقة ذات فجوة النطاق الواسعة للغاية. يقول سونغ: "تشمل التطبيقات الأخرى شبكات الطاقة، ومراكز البيانات، والطاقة المتجددة، والفضاء، والدفاع، وما إلى ذلك".

ويعتقد أن نجاح المشروع سيوفر رؤى قيمة حول Ga2O3 نمذجة الأجهزة، التعبئة والتغليف، قيادة البوابة، الحماية والتطبيق في محولات الطاقة. ومن المتوقع أن يحفز هذا التقدم في كهربة النقل ونشر Ga2O3 التكنولوجيا في البيئات الصعبة.

يقول سونج: "إن الإنجازات البحثية والخبرات المكتسبة في الزمالة ستدعم وتعزز الأنشطة البحثية المستقبلية متعددة التخصصات لباحث رئيسي في أجهزة أشباه الموصلات، والتحليل متعدد الفيزياء، وتغليف وحدات الطاقة، وإلكترونيات الطاقة عالية الأداء".

"تشمل التأثيرات الأوسع الأخرى أيضًا تعليم وتطوير الجيل القادم من القوى العاملة في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، وتشجيع المزيد من النساء والأقليات الممثلة تمثيلاً ناقصًا في الهندسة الكهربائية، خاصة في مجال واسع النطاق و أجهزة أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة للغاية، وتغليف وحدات الطاقة، وإلكترونيات الطاقة مع تجارب معملية عملية."

الوسوم (تاج): جامعة أركنساس أكسيد الغاليوم

زيارة الموقع: Research.uark.edu

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/feb/arkansas-020224.shtml