SiC įtaisų taikymas aukštoje temperatūroje

Kosmoso ir automobilių įrangoje elektronika dažnai veikia aukštoje temperatūroje, pavyzdžiui, orlaivių varikliai, automobilių varikliai, erdvėlaiviai, atliekantys misijas netoli Saulės, ir aukštos temperatūros įranga palydovuose. Kadangi įprasti Si arba GaAs įtaisai neveikia labai aukštoje temperatūroje, juos reikia laikyti žemoje temperatūroje. Yra du būdai: vienas – laikyti šiuos įtaisus atokiau nuo aukštos temperatūros, o tada per laidus ir jungtis prijungti juos prie valdomo įtaiso; kitas – įdėti šiuos įtaisus į aušinimo dėžę ir tada įdėti juos į aukštos temperatūros aplinką. Akivaizdu, kad abu šie metodai prideda papildomos įrangos, pagerina sistemos kokybę, sumažina sistemai skirtą erdvę ir sumažina jos patikimumą. Šias problemas galima pašalinti tiesiogiai naudojant įtaisus, kurie veikia aukštoje temperatūroje. SIC įtaisus galima valdyti tiesiogiai 3M – cail Y be aušinimo aukštoje temperatūroje.

SiC elektronika ir jutikliai gali būti montuojami įkaitusių orlaivių variklių viduje ir ant jų paviršiaus, ir vis tiek veikia esant tokioms ekstremalioms eksploatavimo sąlygoms, taip gerokai sumažinant bendrą sistemos masę ir pagerinant patikimumą. SIC pagrindu sukurta paskirstyta valdymo sistema gali panaikinti 90 % laidų ir jungčių, naudojamų tradicinėse elektroninėse skydo valdymo sistemose. Tai svarbu, nes laidų ir jungčių problemos yra vienos iš dažniausiai pasitaikančių problemų, su kuriomis susiduriama šiuolaikinių komercinių orlaivių prastovų metu.

Remiantis JAV oro pajėgų vertinimu, pažangios SiC elektronikos naudojimas F-16 sumažins orlaivio masę šimtais kilogramų, pagerins našumą ir degalų naudojimo efektyvumą, padidins eksploatacinį patikimumą ir žymiai sumažins priežiūros išlaidas bei prastovas. Panašiai SiC elektronika ir jutikliai galėtų pagerinti komercinių reaktyvinių lėktuvų našumą, o papildoma ekonominė nauda, ​​kaip pranešama, siektų milijonus dolerių už kiekvieną orlaivį.

Panašiai, automobilių varikliuose naudojant SiC aukštos temperatūros elektroninius jutiklius ir elektroniką bus galima geriau stebėti ir valdyti degimą, todėl degimas bus švaresnis ir efektyvesnis. Be to, SiC variklio elektroninė valdymo sistema veikia gerokai aukštesnėje nei 125 °C temperatūroje, todėl sumažėja laidų ir jungčių skaičius variklio skyriuje ir pagerėja ilgalaikis transporto priemonės valdymo sistemos patikimumas.

Šiandieniniams komerciniams palydovams reikalingi radiatoriai, kurie išsklaidytų erdvėlaivio elektronikos skleidžiamą šilumą, ir ekranai, apsaugantys erdvėlaivio elektroniką nuo kosminės spinduliuotės. Naudojant SiC elektroniką erdvėlaiviuose galima sumažinti laidų ir jungčių skaičių, taip pat spinduliuotės ekranų dydį ir kokybę, nes SiC elektronika gali ne tik veikti aukštoje temperatūroje, bet ir pasižymi dideliu atsparumu amplitudės spinduliuotei. Jei palydovo paleidimo į Žemės orbitą kaina matuojama mase, masės sumažinimas naudojant SiC elektroniką galėtų pagerinti palydovų pramonės ekonomiškumą ir konkurencingumą.

Erdvėlaiviai, kuriuose naudojami aukštos temperatūros spinduliuotei atsparūs SiC įtaisai, galėtų būti naudojami sudėtingesnėms misijoms aplink Saulės sistemą atlikti. Ateityje, kai žmonės vykdys misijas aplink Saulę ir Saulės sistemos planetų paviršių, SiC elektroniniai įtaisai, pasižymintys puikiomis atsparumo aukštai temperatūrai ir spinduliuotei savybėmis, atliks pagrindinį vaidmenį erdvėlaiviuose, dirbančiuose šalia Saulės. SiC elektroninių įtaisų naudojimas gali sumažinti erdvėlaivių ir šilumos išsklaidymo įrangos apsaugą, todėl kiekviename aparate galima įrengti daugiau mokslinių prietaisų.


Įrašo laikas: 2022 m. rugpjūčio 23 d.
„WhatsApp“ internetinis pokalbis!