ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยอาร์คันซอได้รับทุน NSF มูลค่า 300,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เพื่อวิจัยอินเวอร์เตอร์ฉุดลาก EV ที่ใช้แกลเลียมออกไซด์

ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยอาร์คันซอได้รับทุน NSF มูลค่า 300,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เพื่อวิจัยอินเวอร์เตอร์ฉุดลาก EV ที่ใช้แกลเลียมออกไซด์

Time Stamp: 2 กุมภาพันธ์ 2024 6:13 น.
โหนดต้นทาง: 3095498

ข่าว: อิเล็กทรอนิคขนาดเล็ก

2 2024 กุมภาพันธ์

มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ได้มอบทุนจำนวน 300,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ให้กับ Xiaoqing Song ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ เพื่อสนับสนุนโครงการวิจัยของเขาที่มุ่งเน้นการพัฒนาการยึดเกาะที่มีความหนาแน่นสูงและมีอุณหภูมิสูงในการทำงาน อินเวอร์เตอร์ โครงการของเขาสำรวจการรวมตัวของแกลเลียมออกไซด์ ( Ga2O3) โมดูลพลังงานแบบแพ็คเกจเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและช่วงอุณหภูมิของยานพาหนะไฟฟ้า (EV)

โครงการนี้ร่วมมือกับห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างสรรค์บรรจุภัณฑ์โมดูลพลังงาน สร้างกลยุทธ์ที่เชื่อถือได้สำหรับ Ga2O3 อุปกรณ์ไฟฟ้าและสาธิตความสามารถของอินเวอร์เตอร์ฉุดที่มีความหนาแน่นสูงและอุณหภูมิสูง

“ด้วยการขจัดอุปสรรคทางเทคนิคสำหรับการรวมอุปกรณ์แกลเลียมออกไซด์ โครงการนี้จะส่งเสริมการพัฒนาตัวแปลงพลังงานรุ่นต่อไปที่มีความหนาแน่นสูงและอุณหภูมิสูงในการทำงาน” Song กล่าว

Xiaoqing Song ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ

ภาพ: เสี่ยวชิง ซ่ง ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ

รับผิดชอบในการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่เก็บไว้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์แบบฉุดลากจะได้รับประโยชน์อย่างมากจาก Ga2O3 เทคโนโลยี. “แกลเลียมออกไซด์สามารถทำให้ฉุดอินเวอร์เตอร์มีขนาดเล็กลง เบาขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น” Song กล่าว “แกลเลียมออกไซด์มีพลังงานแถบความถี่ที่ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับซิลิคอนทั่วไปและเซมิคอนดักเตอร์แถบความถี่กว้าง ช่วยให้มีความแข็งแรงทางไฟฟ้าในการสลายสูง ความเข้มข้นของตัวพาที่แท้จริงต่ำ และอุณหภูมิการทำงานที่สูงตามลำดับ” เขากล่าวเสริม

ความท้าทายประการหนึ่งที่กล่าวถึงในโครงการนี้คือค่าการนำความร้อนต่ำของ Ga2O3ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ Song สรุปแผนการพัฒนาเทคนิคการบรรจุโมดูลพลังงานขั้นสูงที่ให้ความต้านทานความร้อนต่ำ การเหนี่ยวนำปรสิตต่ำ และความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิสูง

“NREL มีประสบการณ์ที่สำคัญในการจำลองโมดูลพลังงาน การประดิษฐ์ และการกำหนดลักษณะเฉพาะ รวมถึงความสามารถด้านการทดลองและห้องปฏิบัติการระดับโลกสำหรับการประเมินและการออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้” Song กล่าว “ผู้ตรวจสอบหลัก [PI] จะร่วมมือกับพวกเขาในการออกแบบและพัฒนา Ga2O3-อินเวอร์เตอร์ฉุดลากที่มีความหนาแน่นสูงและอุณหภูมิการทำงานสำหรับการใช้งานในยานยนต์” เขากล่าวเสริม “โครงการนี้จะช่วยสร้างความร่วมมือระยะยาวกับ NREL ซึ่งสามารถกระตุ้นการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติมของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังแบบแถบความถี่กว้างพิเศษ”

ความร่วมมือกับ NREL มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนา Ga2O3-อินเวอร์เตอร์แบบฉุดลากที่มีความหนาแน่นสูงและอุณหภูมิสูงสำหรับการใช้งานในยานยนต์ ส่งเสริมความร่วมมือระยะยาวที่สามารถขับเคลื่อนการวิจัยเพิ่มเติมในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังแถบความถี่กว้างพิเศษ “การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ โครงข่ายไฟฟ้า ศูนย์ข้อมูล พลังงานทดแทน พื้นที่และการป้องกัน ฯลฯ” Song กล่าว

เขาเชื่อว่าความสำเร็จของโครงการนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับ Ga2O3 การสร้างแบบจำลองอุปกรณ์ การบรรจุหีบห่อ การขับประตู การป้องกัน และการประยุกต์ในตัวแปลงพลังงาน สิ่งนี้คาดว่าจะกระตุ้นความก้าวหน้าในการขนส่งไฟฟ้าและการใช้งาน Ga2O3 เทคโนโลยีในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

“ความสำเร็จและประสบการณ์ด้านการวิจัยที่ได้รับจากการร่วมทุนจะรักษาและส่งเสริมกิจกรรมการวิจัยแบบสหสาขาวิชาชีพในอนาคตของ PI ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ การวิเคราะห์หลายฟิสิกส์ บรรจุภัณฑ์โมดูลพลังงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังประสิทธิภาพสูง” Song กล่าว

“ผลกระทบในวงกว้างอื่นๆ ยังรวมถึงการศึกษาและการพัฒนาบุคลากรรุ่นต่อไปในสาขา STEM (วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์) การให้กำลังใจของผู้หญิงและชนกลุ่มน้อยที่ด้อยโอกาสในด้านวิศวกรรมไฟฟ้ามากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขากว้างและใหญ่ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แถบความถี่กว้างพิเศษ บรรจุภัณฑ์โมดูลพลังงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังพร้อมประสบการณ์ในห้องปฏิบัติการจริง”

คีย์เวิร์ด: มหาวิทยาลัยอาร์คันซอ แกลเลียมออกไซด์

เยี่ยม: การวิจัย.uark.edu

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก เซมิคอนดักเตอร์วันนี้