Профессор Университета Арканзаса получил грант NSF в размере 300,000 XNUMX долларов на исследование тяговых инверторов для электромобилей на основе оксида галлия

Новости: микроэлектроника

2 Февраль 2024 г.

Национальный научный фонд (NSF) предоставил грант в размере 300,000 XNUMX долларов Сяоцину Суну, доценту кафедры электротехники и компьютерных наук Университета Арканзаса, для поддержки его исследовательского проекта, направленного на развитие тяги с высокой плотностью и высокой рабочей температурой. инверторы. Его проект исследует интеграцию оксида галлия ( Ga2O3) комплектные силовые модули для увеличения удельной мощности и температурного диапазона электромобилей (EV).

Сотрудничая с Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL), проект направлен на создание инновационной упаковки силовых модулей, разработку надежных стратегий по использованию Ga.2O3 силовые устройства и продемонстрировать возможности тягового инвертора высокой плотности и высокой температуры.

«Устраняя технические барьеры для интеграции устройств на основе оксида галлия, этот проект будет способствовать разработке преобразователей энергии следующего поколения с высокой плотностью и высокой рабочей температурой», — говорит Сонг.

На фото: Сяоцин Сун, доцент кафедры электротехники и информатики Университета Арканзаса.

Тяговый инвертор, отвечающий за преобразование накопленной мощности постоянного тока (DC) в мощность переменного тока (AC) для привода электродвигателей, значительно выигрывает от Ga.2O3 технологии. «Оксид галлия может сделать тяговый инвертор меньше, легче, эффективнее и способным работать в более широком диапазоне температур», — отмечает Сонг. «Оксид галлия имеет большую ширину запрещенной зоны по сравнению с обычным кремнием и широкозонными полупроводниками. Это обеспечивает высокую электрическую прочность на пробой, низкую собственную концентрацию носителей заряда и, соответственно, высокие рабочие температуры», — добавляет он.

Одной из проблем, решаемых в проекте, является низкая теплопроводность Ga.2O3, что препятствует эффективному отводу тепла. Сонг излагает план по разработке передовых технологий упаковки силовых модулей, которые обеспечивают низкое тепловое сопротивление, низкую паразитную индуктивность и возможность работы при высоких температурах.

«NREL обладает значительным опытом моделирования, изготовления и определения характеристик силовых модулей, а также экспериментальными и лабораторными возможностями мирового класса для оценки и проектирования эффективных и надежных систем силовой электроники», — говорит Сонг. «Главный исследователь [PI] будет сотрудничать с ними в проектировании и разработке Ga2O3Тяговый инвертор на базе высокой плотности и рабочей температуры для автомобильной техники», — добавляет он. «Этот проект поможет установить долгосрочное партнерство с NREL, которое может стать катализатором дальнейших исследований и разработок силовых полупроводниковых устройств со сверхширокозонной зоной».

Сотрудничество с NREL направлено на проектирование и разработку Ga2O3Тяговый инвертор с высокой плотностью и высокой рабочей температурой для автомобильных применений, способствующий долгосрочному партнерству, которое может стимулировать дальнейшие исследования в области силовых полупроводниковых устройств со сверхширокозонной зоной. «Другие области применения включают электросети, центры обработки данных, возобновляемые источники энергии, космос и оборону и т. д.», — говорит Сонг.

По его мнению, успех проекта позволит получить ценную информацию о Ga.2O3 моделирование устройств, упаковка, управление затворами, защита и применение в преобразователях мощности. Ожидается, что это станет катализатором прогресса в электрификации транспорта и внедрении Ga.2O3 технологии в сложных условиях.

«Научные достижения и опыт, полученные в ходе стипендии, будут поддерживать и продвигать будущую междисциплинарную исследовательскую деятельность PI в области полупроводниковых приборов, мультифизического анализа, упаковки силовых модулей и высокопроизводительной силовой электроники», — говорит Сонг.

«Другие более широкие последствия также включают образование и развитие рабочей силы следующего поколения в STEM (наука, технология, инженерия и математика), поощрение большего числа женщин и недостаточно представленных меньшинств в электротехнике, особенно в области широкого и полупроводниковые устройства со сверхширокозонной зоной, корпусы силовых модулей и силовая электроника с практическим лабораторным опытом».

Теги: Университет Арканзаса Оксид галлия

Посетите: Research.uark.edu

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/feb/arkansas-020224.shtml