Primjena SiC uređaja u okruženju visokih temperatura

U zrakoplovnoj i automobilskoj opremi, elektronika često radi na visokim temperaturama, kao što su zrakoplovni motori, automobilski motori, svemirske letjelice na misijama blizu Sunca i oprema za visoke temperature u satelitima. Koristite uobičajene Si ili GaAs uređaje, jer ne rade na vrlo visokim temperaturama, pa se ovi uređaji moraju smjestiti u okruženje s niskom temperaturom, postoje dvije metode: jedna je smjestiti ove uređaje dalje od visoke temperature, a zatim ih putem vodova i konektora spojiti na uređaj koji se kontrolira; druga je staviti ove uređaje u kutiju za hlađenje, a zatim ih staviti u okruženje s visokom temperaturom. Očito je da obje ove metode dodaju dodatnu opremu, povećavaju kvalitetu sustava, smanjuju prostor dostupan sustavu i čine sustav manje pouzdanim. Ovi se problemi mogu ukloniti izravnom upotrebom uređaja koji rade na visokim temperaturama. SIC uređaji mogu se izravno koristiti na 3M - cail Y bez hlađenja na visokoj temperaturi.

SiC elektronika i senzori mogu se ugraditi unutar i na površinu vrućih zrakoplovnih motora i dalje funkcionirati u tim ekstremnim radnim uvjetima, uvelike smanjujući ukupnu masu sustava i poboljšavajući pouzdanost. Distribuirani upravljački sustav temeljen na SIC-u može eliminirati 90% vodova i konektora koji se koriste u tradicionalnim elektroničkim sustavima upravljanja štitovima. To je važno jer su problemi s vodovima i konektorima među najčešćim problemima koji se javljaju tijekom zastoja u današnjim komercijalnim zrakoplovima.

Prema procjeni USAF-a, korištenje napredne SiC elektronike u F-16 smanjit će masu zrakoplova za stotine kilograma, poboljšati performanse i učinkovitost goriva, povećati operativnu pouzdanost te značajno smanjiti troškove održavanja i vrijeme zastoja. Slično tome, SiC elektronika i senzori mogli bi poboljšati performanse komercijalnih mlaznih zrakoplova, s prijavljenim dodatnim ekonomskim profitima u milijunima dolara po zrakoplovu.

Slično tome, upotreba SiC elektroničkih senzora i elektronike za visoke temperature u automobilskim motorima omogućit će bolje praćenje i kontrolu izgaranja, što će rezultirati čišćim i učinkovitijim izgaranjem. Štoviše, elektronički sustav upravljanja SiC motorom radi znatno iznad 125°C, što smanjuje broj vodova i konektora u motornom prostoru i poboljšava dugoročnu pouzdanost sustava upravljanja vozilom.

Današnji komercijalni sateliti zahtijevaju radijatore za odvođenje topline koju stvara elektronika svemirske letjelice i štitove za zaštitu elektronike svemirske letjelice od svemirskog zračenja. Korištenje SiC elektronike na svemirskim letjelicama može smanjiti broj vodova i konektora, kao i veličinu i kvalitetu štitova od zračenja jer SiC elektronika ne samo da može raditi na visokim temperaturama, već ima i snažnu otpornost na amplitudno zračenje. Ako se trošak lansiranja satelita u Zemljinu orbitu mjeri u masi, smanjenje mase korištenjem SiC elektronike moglo bi poboljšati gospodarstvo i konkurentnost satelitske industrije.

Svemirske letjelice koje koriste SiC uređaje otporne na visokotemperaturno zračenje mogle bi se koristiti za obavljanje zahtjevnijih misija oko Sunčevog sustava. U budućnosti, kada ljudi obavljaju misije oko Sunca i površine planeta u Sunčevom sustavu, SiC elektronički uređaji s izvrsnim karakteristikama otpornosti na visoke temperature i zračenje igrat će ključnu ulogu za svemirske letjelice koje rade u blizini Sunca, a korištenje SiC elektroničkih uređaja može smanjiti zaštitu svemirskih letjelica i opreme za odvođenje topline, tako da se u svako vozilo može ugraditi više znanstvenih instrumenata.


Vrijeme objave: 23. kolovoza 2022.
Online chat putem WhatsAppa!