تحسين تحويل الطاقة باستخدام تقنيات SiC MOSFETs وابتكارات محرك البوابة

نحتاج إلى الطاقة لفعل العديد من الأمور في حياتنا. نستخدم الطاقة لإضاءة ومناخ منازلنا، وأيضًا لأغراض مثل شواحن الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية بنظام الأندرويد، وللسفر باستخدام سياراتنا. إنها تجعل عالمنا يعمل بشكل صحيح. لكن الطاقة الحقيقية يجب أن تتحول إلى شيء قابل للاستخدام. يُعرف هذا التحويل للطاقة باسم التحويل.

يمكن تحويل الطاقة إلى شكل آخر، وهذا ما نسميه تحويل الطاقة مثل شحن هواتفنا على سبيل المثال، نحن تحويل الطاقة المخزنة في بطارية إلى الطاقة الكهربائية. تلك الطاقة الكهربائية هي ما يبقي هواتفنا على قيد الحياة وتشغيل. حتى أشعة الشمس، لا يمكننا أن نتركها خلفنا في تحويلها إلى طاقة كهربائية، الألواح الشمسية هي أصدقائنا أيضاً. يساعدنا على استغلال طاقة الشمس واستخدامها لإضاءة منازلنا أو شحن أجهزتنا.

لتسهيل هذا الانتقال، ندمج موسفيتات سي سي في تطبيقاتنا. الـ SiC MOSFET هو جهاز غير عادي مصنوع من مادة مختلفة، أساساً كربيد السيليكون. لقد أصبحت هذه الجهازات المثيرة الجديدة في الإلكترونيات، خاصة للأشياء التي تحتاج إلى الكثير من موسفت قوة للتعامل مع.

ابتكارات مثيرة للاهتمام في تحويل الطاقة

الصمامات شبه الموصلة الجديدة وليست فقط صمامات SiC MOSFET. إذن، يقضي العلماء والمهندسين الكثير من الوقت في محاولة ابتكار طرق أذكى لتحويل واستخدام الطاقة. الأجهزة التي يريدونها أن تكون صغيرة وخفيفة وقوية قدر الإمكان، ومع ذلك أكثر قوة ولكن تستخدم طاقة أقل.

صمامات SiC MOSFET هي مثال مثالي لهذه التكنولوجيا. حدد المهندسون أن الكربيد السيليكوني كان أفضل بكثير من الأشكال القديمة لتكنولوجيا تشكيل النواة القوية باستخدام هذا النوع الثاني، الفئة الرابعة من الحزمة. وهذا يعني أنه يمكنهم تحويل المزيد من الطاقة للقيام بالعمل بدلاً من فقدان جزء كبير منها أثناء التحويل.

التحسينات في محركات البوابة

محركات البوابة: جزء آخر أساسي من تقنية تحويل الطاقة هو العنصر المعروف باسم محركات البوابة. موسفت 1200v تُدار بواسطة مُحرِّكات البوابة. إنها تتحكم في الطاقة التي يتم تشغيلها وإيقافها بواسطة كل جهاز، أو بدلاً من ذلك تدير (ترشد) التدفق الكهربائي الذي يمر عبر الجهاز. وهذا ضروري، لأن بدون مُحرِّكات البوابة سيكون من المستحيل التحكم في تبديل الشوايتور.

لم تعمل شوايتور SiC بشكل جيد مع مُحرِّكات البوابة الموجودة سابقاً كما تعمل الآن بفضل التحسينات الجديدة في تصميمها. هذه التطورات تمكن مُحرِّكات البوابة من التحكم في الشوايتور بمزيد من الاستجابة والدقة. الفائدة هي أن كل شيء يمكن تشغيله وإيقافه بشكل أسرع عند استخدام شوايتور SiC.

اقرأ المزيد: شوايتور SiC الجديدة تحسن الأداء

أفضل من ذلك، تم الإعلان عن أحدث شوايتور SiC. في الواقع، يقوم المهندسون ببنائها لتحمل قدرة أكبر وفولتية أعلى مما كانت عليه في الماضي. أحد المزايا التي تجلبها هذه الجديدة شوايتور SiC 1200v من قبل Allswell هو أنهم أكثر كفاءة في وضع القوة حيث تريد أن تذهب وليس إطلاقها كطاقة مهدرة في الحرارة. يمكنهم القيام بذلك لأن لديهم ما نسميه مقاومة منخفضة. أقل مقاومة = أسهل للحصول على الطاقة عبر، وهذا يجعل كل شيء يعمل بشكل أملس.

يمكن للموصلات الميدانية ذات التأثير الكربونية الجديدة (SiC MOSFETs) أيضًا التحول بين التشغيل والإيقاف بسرعات أعلى بكثير. لذا فإنهم يعملون بكفاءة أكبر ويستخدمون طاقة أقل في العملية. هم أكثر كفاءة كلما استطاعوا التبديل بسرعة أكبر وهذا مهم للكثير من الأجهزة الإلكترونية.

تحسين استخدام الطاقة

بالتأكيد، يمكن أن تساعد جميع هذه الأفكار والتكنولوجيات الجديدة في توفير الطاقة. يضمن هذا النهج أنه كلما كانت لصق الطاقة لدينا أكثر كفاءة، كلما قل إهدار الطاقة. الجميع يستفيد在这种 السيناريو.

من المهم أن نستخدم الطاقة بحكمة، لأن ذلك يساعد في حماية بيئتنا ويتيح لنا إنفاق الحد الأدنى على فواتير الكهرباء. خذ على سبيل المثال المركبات الكهربائية والطاقة المتجددة التي تعتمد بشكل كبير على تقليل EROEI (الطاقة المستردة مقابل الطاقة المستثمرة) في إنتاجها واستخدامها.

يُسهم كل من مكونات SiC MOSFETs ووحدات التحكم الجديدة في جعل تبني هذه التطورات أكثر إمكانية، حيث أنها تسمح بأجهزة أكثر كفاءة وقوة. في الواقع، فإنها تساعد في تغيير طريقة تحويل وتزويد طاقتنا في الحياة اليومية.