اخبار: ریز الکترونیک
24 مه 2023
تبدیل کوانتومی برق (QPT) در کمبریج بریتانیا که در سال 2020 تأسیس شد، ادعا میکند که اولین شرکتی است که فناوریهای مورد نیاز برای فعال کردن GaN را ایجاد میکند تا با محدودیتهای موجود 100 کیلوهرتز تا 20 مگاهرتز در ولتاژ بالا و توان بالا کار کند. برنامههایی که از سوئیچینگ سخت استفاده میکنند، مانند سیستمهای درایو موتور برای HVAC، روباتیک و غیره. این شرکت اضافه میکند که این فناوری بخش مهمی از بازار GaN را باز میکند که در حال حاضر هیچ کس دیگری راهحلی برای رسیدگی به آن ندارد.
شکل 1: بنیانگذار و مدیر عامل QPT راب گوین با ماژول qGaN.
در کاربردهای ولتاژ بالا و توان بالا، حد عملی 100 کیلوهرتز برای GaN وجود دارد که فراتر از آن، مسائل مربوط به گرمای بیش از حد و تداخل RF بسیار زیاد می شود. راه حل موجود، بازگرداندن GaN به زیر 100 کیلوهرتز است، به این معنی که عملکرد مشابه کاربید سیلیکون است و هیچ مزیتی برای استفاده از GaN وجود ندارد، زیرا در سرعت سوئیچینگ یا فرکانس بالا کار نمی کند که در واقع صرفه جویی در مصرف انرژی را ارائه می دهد.
راب گوین، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت، خاطرنشان می کند: مهندسان قدرت بر متخصص بودن در یک زمینه تمرکز کرده اند و مهارت ها و رویکردهای طراحی را توسعه داده اند که در سوئیچینگ 10-100 کیلوهرتز کار می کند، جایی که ترانزیستورهای سیلیکون و SiC در آن کار می کنند. "من توانستم به عنوان یک مهندس RF به مشکل نگاه کنم و راه حلی ایجاد کنم که ترانزیستورهای GaN را قادر می سازد تا با پتانسیل کامل تا 20 مگاهرتز با سوئیچینگ نانوثانیه کار کنند تا دقت عملیاتی بهتری را بدون مشکلات تداخل RF یا گرمای بیش از حد ارائه دهند و بنابراین، برای برای اولین بار، کارایی های وعده داده شده خود را ارائه دهند.
شکل 2: مقایسه SiC، GaN و GaN کنترل شده با QPT.
QPT فناوری خود را در دو ماژول ادغام کرده است تا با کمترین تلاش و تغییر در طرح های موجود، به راحتی توسط مشتریان پیاده سازی شود. ماژول qGaN شامل یک ترانزیستور GaN 650 ولتی با qDrive این شرکت است که ادعا می شود سریع ترین، دقیق ترین، بالاترین رزولوشن و درایو گیت ترانزیستور GaN ایزوله شده با جیتر کم در جهان است. ماژول دوم qSensor است که فناوریهای ZEST و qSense شرکت را ترکیب میکند و حس و کنترلی را ارائه میکند که GaN را قادر میسازد برای اولین بار در فرکانسهای فوقالعاده بالا رانده شود.
علاوه بر این، QPT سیستم ساخت و ساز WisperGaN خود را توسعه داده است، که شامل یک طرح مرجع برای نحوه مونتاژ ماژول ها و لوازم الکترونیکی جانبی در یک قفس فارادی است تا هیچ مشکلی در مورد گرمایش یا RF وجود نداشته باشد. راه حل به دست آمده توانایی GaN را برای کار در فرکانسهای فوقالعاده قفل میکند و در مقایسه با راهحلهای موجود که باید در فرکانسهای بسیار پایینتری کار کنند، تا ۸۰ درصد کاهش مصرف برق را فراهم میکند.
اولین ماژول qGaN (Q650V15A-M01) از موتورهای سه فاز 15 ولت با جریان 380 آمپر RMS پشتیبانی می کند. نقشه راه دارای ماژولهای qGaN برای مدیریت بارهای مختلف قدرت برای مطابقت با نیازهای منطقه کاربردی مختلف خواهد بود. این شرکت میگوید همراه با سایر ماژولهای فناوری QPT، راهحلهای کلید در دست را میتوان به راحتی مطابق با طراحی مرجع مونتاژ کرد. طراحی مرجع جایگزینی برای مرحله قدرت درایوهای فرکانس متغیر موجود (VFD) بدون نیاز به تخصص تخصصی در EMC یا خنک کننده حرارتی است.
بقیه سیستمهای موجود مانند ریزپردازنده و پشته نرمافزار ثابت میمانند. Gwynne میگوید: این باعث میشود که یک راهحل اصلی plug-and-play با مزایای نیاز به برق کمتر ارتقا داده شود، بنابراین به طور موثر در عرض چند هفته هزینه آن را پرداخت میکند. او می افزاید: «علاوه بر این، صرفه جویی بیشتری وجود دارد زیرا صورتحساب جدید مواد (BOM) کمتر از راه حل های موجود است زیرا نیازی به فیلترهای خارجی ندارد. شرکتهایی که میخواهند راهحلهای سیلیکونی کنونی خود را ارتقا دهند تا انرژی کارآمدتری داشته باشند، میتوانند از دردسر توسعه یک راهحل SiC در داخل خود جهش کنند و به سادگی از راهحل راهاندازی GaN ما استفاده کنند. ترکیب صرفه جویی در انرژی VFD در حدود 80٪ با استفاده از موتور، حدود 10٪ کاهش در مصرف انرژی کلی ایجاد می کند، که در برنامه هایی که موتور اغلب در سرعت های پایین است، جایی که راه حل های فعلی ناکارآمد هستند، افزایش می یابد.
QPT تخمین می زند که بازارهای کاربردی با ولتاژ بالا و توان بالا که فناوری جدید آن می تواند صرفه جویی قابل توجهی در مصرف برق داشته باشد، دارای کل بازار آدرس پذیر (TAM) 365 میلیارد دلاری است. بخش کلیدی آن تهویه مطبوع و به ویژه پمپ های حرارتی است که به طور تصاعدی در سراسر جهان مستقر می شوند، بنابراین TAM به افزایش خود ادامه خواهد داد. Gwynne میگوید: «موتورهای الکتریکی 45 درصد از مصرف برق جهانی را تشکیل میدهند و فناوری ما میتواند آنها را کارآمدتر کند و این به معنی انتشار کمتر دی اکسید کربن است که به مبارزه با تغییرات آب و هوایی کمک میکند.»
درایوهای فرکانس متغیر
حوزه کاربرد کلیدی در الکترونیک کنترل برای درایوهای موتور است، جایی که سطح بالای کارایی آنها می تواند نقش کلیدی در صرفه جویی در انرژی ایفا کند. محققان بازار تخمین می زنند که سالانه 11 میلیارد موتور الکتریکی به آن اضافه می شود که 45 درصد از کل مصرف انرژی الکتریکی را تشکیل می دهد، بنابراین کنترل های کارآمدتر موتور می تواند صرفه جویی قابل توجهی در انرژی جهانی و کاهش COXNUMX ایجاد کند.2 نسل.
شکل 3: بر خلاف فناوری QPT، چگونه راندمان VFD معمولی به طور چشمگیری کاهش می یابد و انرژی را با کاهش سرعت موتور هدر می دهد.
VFD ها با قطع برق ورودی کار می کنند تا فرکانسی ایجاد کنند که می تواند برای تنظیم سرعت موتور تغییر کند. هر بار که خرد کردن اتفاق میافتد، انرژی از دست میرود و در حال حاضر، تولیدکنندگان معتقدند که این حداقل است، بنابراین راندمان 97٪ ذکر شده است. با این حال، این رقم در سرعت کامل است، اما در واقعیت، سرعت تغییر میکند و با کاهش سرعت، راندمان به طور قابل توجهی کاهش مییابد، این همان چیزی است که در یک چرخه عملیاتی در دنیای واقعی اتفاق میافتد و بیصدا توسط سازندگان نادیده گرفته میشود (مشابه خودروسازان که فقط نقل قول میکنند. مصرف سوخت با سرعت مطلوب و بدون ذکر ارقام واقعی یک چرخه شهری).
برای کاهش اتلاف انرژی و در نتیجه کارآمدتر شدن، خرد کردن باید سریع باشد و در سریع ترین زمان ممکن از حالت خاموش به روشن یا خاموش شود. این به این دلیل است که در طول زمان سوئیچینگ که ترانزیستور نه روشن و نه خاموش است، انرژی زیادی را از بین میبرد و این بیشتر تلفات انرژی را به خود اختصاص میدهد.
شکل 4: طراحی مرجع QPT برای یک VFD با استفاده از ماژول های آن با ماژول qGaN در پیش زمینه.
ترانزیستورهای GaN با فناوری QPT اکنون میتوانند در فرکانسهای حداکثر 20 مگاهرتز کار کنند تا سوئیچینگ فوقسریع را در 1 تا 2 ثانیه ارائه کنند، در مقابل 20 تا 50 نانوثانیه برای GaN زمانی که به کمتر از 100 کیلوهرتز برای جلوگیری از گرمایش و مشکلات EMC محدود میشود. بنابراین، آنها برای مدت زمان بسیار کمی در این منطقه با تلفات انرژی بالا هستند و در نتیجه، انرژی بسیار کمی را برای خرد کردن DC به AC با فرکانس متغیر هدر میدهند تا موتور را در محدوده کامل سرعتهای مختلف هدایت کنند.
QPT ماژول qGaNDrive را راه اندازی کرد
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- ضرب کردن آینده با آدرین اشلی. دسترسی به اینجا.
- خرید و فروش سهام در شرکت های PRE-IPO با PREIPO®. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2023/may/qpt-240523.shtml
- : دارد
- :است
- :نه
- :جایی که
- $UP
- 1
- 11
- 2020
- a
- توانایی
- قادر
- AC
- مطابق
- حساب
- حسابداری (Accounting)
- حساب ها
- دقیق
- در میان
- واقعا
- اضافه
- اضافه
- نشانی
- آدرس پذیر
- می افزاید:
- مقدار
- an
- و
- سالانه
- هر
- کاربرد
- برنامه های کاربردی
- رویکردها
- هستند
- محدوده
- دور و بر
- AS
- مونتاژ
- At
- اجتناب از
- به عقب
- BE
- زیرا
- شدن
- بودن
- باور
- مزایای
- بهتر
- خارج از
- لایحه
- بیلیون
- اما
- by
- کمبریج
- CAN
- توانا
- ماشین
- کربن
- دی اکسید کربن
- مدیر عامل شرکت
- تغییر
- تبادل
- خرد کردن
- ادعا کرد که
- ادعای
- اقلیم
- مبارزه با
- ترکیب
- ترکیب
- شرکت
- شرکت
- مقایسه
- مقایسه
- کامل
- در نتیجه
- ساخت و ساز
- شامل
- ادامه دادن
- کنترل
- گروه شاهد
- میتوانست
- ایجاد
- جاری
- در حال حاضر
- مشتریان
- چرخه
- dc
- ارائه
- ارائه
- مستقر
- طرح
- طرح
- توسعه
- در حال توسعه
- مختلف
- میکند
- به طور چشمگیری
- راندن
- رانده
- رانندگی
- قطره
- در طی
- به آسانی
- به طور موثر
- بازده
- بهره وری
- موثر
- تلاش
- برقی
- برق
- مصرف برق
- الکترونیک
- دیگر
- تولید گازهای گلخانه ای
- قادر ساختن
- را قادر می سازد
- انرژی
- مهندس
- مورد تأیید
- به خصوص
- تخمین زدن
- تخمین می زند
- و غیره
- اتر (ETH)
- هر
- موجود
- سیستم موجود
- کارشناس
- تخصص
- نمایی
- خارجی
- FAST
- سریعترین
- رشته
- شکل
- آمار و ارقام
- فیلترها برای تصفیه آب
- شرکت
- نام خانوادگی
- بار اول
- متمرکز شده است
- برای
- موسس
- فرکانس
- غالبا
- از جانب
- سوخت
- کامل
- بیشتر
- نسل
- واقعی
- می دهد
- جهانی
- بزرگ
- دسته
- اتفاق می افتد
- سخت
- آیا
- he
- کمک می کند
- از این رو
- زیاد
- چگونه
- اما
- HTTP
- HTTPS
- بزرگ
- hvac
- اجرا
- مهم
- in
- شامل
- وارد شونده
- افزایش
- افزایش
- ناکارآمد
- یکپارچه
- به
- جدا شده
- مسائل
- IT
- اقلام
- ITS
- خود
- JPG
- کلید
- راه اندازی
- کمتر
- سطح
- محدود
- محدودیت
- کوچک
- بارهای
- نگاه کنيد
- تلفات
- از دست رفته
- کم
- ساخت
- باعث می شود
- تولید کنندگان
- بازار
- بازارها
- مصالح
- ممکن است..
- به معنی
- حداقل
- واحد
- ماژول ها
- بیش
- کارآمدتر
- اکثر
- موتور
- موتورز
- بسیار
- نیاز
- ضروری
- نیازمند
- نیازهای
- نه
- جدید
- نه
- یادداشت
- اکنون
- of
- خاموش
- on
- ONE
- فقط
- باز می شود
- کار
- قابل استفاده
- مخالف
- بهینه
- or
- دیگر
- ما
- روی
- به طور کلی
- کشور
- کارایی
- فاز
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- بازی
- ممکن
- پتانسیل
- قدرت
- عملی
- دقت
- مشکل
- وعده داده شده
- ارائه
- فراهم می کند
- ارائه
- پمپ
- کوانتومی
- به سرعت
- ملایم
- محدوده
- دنیای واقعی
- واقعیت
- كاهش دادن
- کاهش
- طراحی مرجع
- منطقه
- مربوط
- جایگزینی
- نیاز
- مورد نیاز
- محققان
- REST
- نتیجه
- راست
- نقشه راه
- دستبرد زدن
- رباتیک
- نقش
- دویدن
- در حال اجرا
- همان
- صرفه جویی کردن
- پس انداز
- می گوید:
- دوم
- بخش
- بخش
- قابل توجه
- به طور قابل توجهی
- سیلیکون
- کاربید سیلیکون
- مشابه
- به سادگی
- مهارت ها
- So
- نرم افزار
- راه حل
- مزایا
- متخصص
- سرعت
- سرعت
- پشته
- صحنه
- ماندن
- چنین
- کت و شلوار
- سیستم
- سیستم های
- TAM
- فن آوری
- پیشرفته
- نسبت به
- که
- La
- جهان
- شان
- آنها
- آنجا.
- از این رو
- حرارتی
- آنها
- این
- سه
- زمان
- به
- با هم
- هم
- جمع
- دگرگونی
- گذار
- راه حل های کلید در دست
- دو
- نوعی
- Uk
- زیر
- بر خلاف
- باز کردن
- ارتقاء
- شهری
- استفاده
- استفاده کنید
- با استفاده از
- مختلف
- بسیار
- می خواهم
- بود
- ضایعات
- هفته
- خوب
- چی
- چه زمانی
- که
- WHO
- اراده
- با
- بدون
- مهاجرت کاری
- جهان
- جهان
- زفیرنت