В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разрабатывают гибридную технологию, которая позволит создавать мощные полупроводниковые преобразователи с предельно высокой плотностью энергии. Об этом сообщили в пресс-службе НГТУ НЭТИ.
Новые устройства найдут своё применение в специализированных мехатронных системах, включая регулируемые электроприводы и системы питания для аэрокосмической отрасли.
Проект, над которым ведётся работа, является продолжением инициативы по разработке технологии проектирования и изготовления преобразователей электрической энергии с высокими массогабаритными параметрами. Этот проект реализуется в рамках стратегического технологического направления «Силовая электроника и интеллектуальная энергетика» федеральной программы «Приоритет-2030».
Создание высокоэффективных гетерогенных систем силовой электроники на основе широкозонных полупроводниковых материалов открывает новые перспективы. При передаче мощности на частотах 500 кГц обеспечивается плотность энергопреобразования до 1000 Вт на кубический дюйм объёма корпуса, что является выдающимся результатом.
В процессе работы разрабатывается модуль силового инвертора напряжения мощностью 10 кВт, работающего на частоте 500 кГц. Коэффициент полезного действия (КПД) этой системы достигает 98%, что является конкурентоспособным показателем на рынке. Высокий КПД достигается благодаря использованию широкозонных полупроводниковых материалов, что позволяет существенно снизить общие потери инвертора по сравнению с традиционными кремниевыми структурами.
Это позволит создать полупроводниковый преобразователь с минимально возможными массой и габаритами. Для достижения этой цели планируется разработать конструкцию модулей с предельно низкими паразитным индуктивностями, создать технологию изготовления силовых модулей инверторов напряжения, разработать программу методик испытаний, а также установить требования к качеству материалов и комплектующих.
«В рамках работы проектируется модуль силового инвертора напряжения мощностью 10 кВт, функционирующий на частоте 500 кГц. КПД такой системы составляет 98%, что является конкурентным показателем на рынке. Столь высокий КПД обеспечивается за счет применения широкозонных полупроводниковых материалов, что дает возможность снизить суммарные потери инвертора по сравнению с классическими MOSFET кремниевыми структурами», — объяснил учёный.
Партнёрами проекта выступят новосибирские предприятия АО «ПО Север» и АО «НИИ Октава» в рамках тройственного соглашения. Срок выполнения рассчитан на три года.
В НГТУ работают не только над силовой электроникой, но и над авиационными материалами. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», учёные Новосибирского государственного технического университета НЭТИ нашли способ устранить хрупкость титановых сплавов.