Un profesor de la Universitatea din Arkansas primește o subvenție de 300,000 USD NSF pentru cercetarea invertoarelor de tracțiune pentru vehicule electrice pe bază de oxid de galiu

Un profesor de la Universitatea din Arkansas primește o subvenție de 300,000 USD NSF pentru cercetarea invertoarelor de tracțiune pentru vehicule electrice pe bază de oxid de galiu

Marca temporală: 2 februarie 2024 6:13
Nodul sursă: 3095498

Știri: microelectronică

2 februarie 2024

Fundația Națională pentru Știință (NSF) a acordat un grant de 300,000 USD lui Xiaoqing Song, profesor asistent la Departamentul de Inginerie Electrică și Informatică al Universității din Arkansas, pentru a-și susține proiectul de cercetare axat pe avansarea tracțiunii cu densitate mare și temperatură de funcționare ridicată. invertoare. Proiectul său explorează integrarea oxidului de galiu (Ga2O3) module de putere ambalate pentru a îmbunătăți densitatea puterii și intervalul de temperatură al vehiculelor electrice (EV).

În colaborare cu Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL), proiectul își propune să inoveze ambalarea modulelor de putere, să stabilească strategii de încredere pentru Ga.2O3 dispozitive de alimentare și să demonstreze capacitățile unui invertor de tracțiune de înaltă densitate și temperatură înaltă.

„Prin eliminarea barierelor tehnice pentru integrarea dispozitivelor cu oxid de galiu, acest proiect va încuraja dezvoltarea convertoarelor de putere de ultimă generație, de înaltă densitate și de temperatură de funcționare ridicată”, spune Song.

Xiaoqing Song, profesor asistent de inginerie electrică și informatică la Universitatea din Arkansas

Imagine: Xiaoqing Song, profesor asistent de inginerie electrică și informatică la Universitatea din Arkansas.

Responsabil pentru conversia curentului continuu stocat (DC) în curent alternativ (AC) pentru a antrena motoare electrice, invertorul de tracțiune beneficiază semnificativ de Ga2O3 tehnologie. „Oxidul de galiu poate face invertorul de tracțiune mai mic, mai ușor, mai eficient și capabil să funcționeze într-o gamă mai largă de temperaturi”, notează Song. „Oxidul de galiu are o energie de bandgap mai mare în comparație cu siliciul convențional și semiconductori cu bandgap largă. Permite o rezistență electrică ridicată la defecțiune, o concentrație intrinsecă scăzută a purtătorului și temperaturi de funcționare în mod corespunzător”, adaugă el.

O provocare abordată în proiect este conductivitatea termică scăzută a lui Ga2O3, care împiedică îndepărtarea eficientă a căldurii. Song subliniază planul de dezvoltare a tehnicilor avansate de ambalare a modulelor de putere care să permită rezistență termică scăzută, inductanțe parazitare scăzute și capacitatea de funcționare la temperatură ridicată.

„NREL are o experiență semnificativă în simularea, fabricarea și caracterizarea modulelor de putere, precum și capabilități experimentale și de laborator de clasă mondială pentru evaluarea și proiectarea sistemelor electronice de putere eficiente și fiabile”, spune Song. „Investigatorul principal [PI] va colabora cu ei pentru a proiecta și dezvolta un Ga2O3invertor de tracțiune de înaltă densitate și temperatură de funcționare pentru aplicații auto”, adaugă el. „Acest proiect va ajuta la stabilirea unui parteneriat pe termen lung cu NREL, care poate cataliza cercetarea și dezvoltarea ulterioară a dispozitivelor semiconductoare de putere cu bandgap ultra-largă.”

Colaborarea cu NREL are ca scop proiectarea și dezvoltarea unui Ga2O3-invertor de tracțiune de înaltă densitate și temperatură de funcționare ridicată pentru aplicații auto, încurajând un parteneriat pe termen lung care poate conduce cercetări suplimentare în dispozitivele semiconductoare de putere cu bandă interzisă ultra-largă. „Alte aplicații includ rețele electrice, centre de date, energie regenerabilă, spațiu și apărare etc.”, spune Song.

Succesul proiectului, crede el, va oferi informații valoroase despre Ga2O3 modelare dispozitiv, ambalare, acționare porți, protecție și aplicare în convertoare de putere. Se așteaptă ca acest lucru să catalizeze progresul în electrificarea transporturilor și implementarea Ga2O3 tehnologie în medii provocatoare.

„Realizările în cercetare și experiențele dobândite în bursă vor susține și vor promova viitoarele activități de cercetare multidisciplinare ale PI în dispozitivele semiconductoare, analiza multi-fizică, ambalarea modulelor de putere și electronica de putere de înaltă performanță”, spune Song.

„Alte impacturi mai ample includ, de asemenea, educația și dezvoltarea forței de muncă din generația următoare în STEM (știință, tehnologie, inginerie și matematică), încurajarea mai multor femei și minorități subreprezentate în inginerie electrică, în special în domeniul larg și dispozitive semiconductoare cu bandă interzisă ultra-largă, ambalare a modulelor de putere și electronice de putere cu experiențe practice de laborator.”

Etichete: Universitatea din Arkansas Oxid de galiu

Vizitați: research.uark.edu

Timestamp-ul:

Mai mult de la Semiconductor Astăzi