Penggunaan peranti SiC dalam persekitaran suhu tinggi

Dalam peralatan aeroangkasa dan automotif, elektronik sering beroperasi pada suhu tinggi, seperti enjin pesawat, enjin kereta, kapal angkasa dalam misi berhampiran matahari, dan peralatan suhu tinggi dalam satelit. Gunakan peranti Si atau GaAs biasa, kerana ia tidak berfungsi pada suhu yang sangat tinggi, jadi peranti ini mesti diletakkan dalam persekitaran suhu rendah, terdapat dua kaedah: satu adalah meletakkan peranti ini jauh dari suhu tinggi, dan kemudian melalui wayar dan penyambung untuk menyambungkannya ke peranti yang hendak dikawal; yang lain adalah meletakkan peranti ini dalam kotak penyejukan dan kemudian meletakkannya dalam persekitaran suhu tinggi. Jelas sekali, kedua-dua kaedah ini menambah peralatan tambahan, meningkatkan kualiti sistem, mengurangkan ruang yang tersedia untuk sistem, dan menjadikan sistem kurang andal. Masalah ini boleh dihapuskan dengan menggunakan peranti yang berfungsi pada suhu tinggi secara langsung. Peranti SIC boleh dikendalikan secara langsung pada 3M — cail Y tanpa penyejukan pada suhu tinggi.

Elektronik dan sensor SiC boleh dipasang di dalam dan di permukaan enjin pesawat panas dan masih berfungsi di bawah keadaan operasi yang ekstrem ini, sekali gus mengurangkan jumlah jisim sistem dengan ketara dan meningkatkan kebolehpercayaan. Sistem kawalan teragih berasaskan SIC boleh menghapuskan 90% daripada petunjuk dan penyambung yang digunakan dalam sistem kawalan perisai elektronik tradisional. Ini penting kerana masalah petunjuk dan penyambung adalah antara masalah yang paling biasa dihadapi semasa waktu henti dalam pesawat komersial hari ini.

Menurut penilaian USAF, penggunaan elektronik SiC canggih dalam F-16 akan mengurangkan jisim pesawat sebanyak ratusan kilogram, meningkatkan prestasi dan kecekapan bahan api, meningkatkan kebolehpercayaan operasi dan mengurangkan kos penyelenggaraan dan masa henti dengan ketara. Begitu juga, elektronik dan sensor SiC boleh meningkatkan prestasi pesawat jet komersial, dengan keuntungan ekonomi tambahan yang dilaporkan dalam berjuta-juta dolar setiap pesawat.

Begitu juga, penggunaan sensor elektronik dan elektronik suhu tinggi SiC dalam enjin automotif akan membolehkan pemantauan dan kawalan pembakaran yang lebih baik, menghasilkan pembakaran yang lebih bersih dan cekap. Selain itu, sistem kawalan elektronik enjin SiC berfungsi dengan baik pada suhu melebihi 125°C, yang mengurangkan bilangan wayar dan penyambung dalam petak enjin dan meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang sistem kawalan kenderaan.

Satelit komersial hari ini memerlukan radiator untuk menghilangkan haba yang dihasilkan oleh elektronik kapal angkasa, dan perisai untuk melindungi elektronik kapal angkasa daripada sinaran angkasa. Penggunaan elektronik SiC pada kapal angkasa dapat mengurangkan bilangan petunjuk dan penyambung serta saiz dan kualiti perisai sinaran kerana elektronik SiC bukan sahaja boleh berfungsi pada suhu tinggi, tetapi juga mempunyai rintangan amplitud-sinaran yang kuat. Jika kos pelancaran satelit ke orbit Bumi diukur dalam jisim, pengurangan jisim menggunakan elektronik SiC dapat meningkatkan ekonomi dan daya saing industri satelit.

Kapal angkasa yang menggunakan peranti SiC tahan penyinaran suhu tinggi boleh digunakan untuk melaksanakan misi yang lebih mencabar di sekitar sistem suria. Pada masa hadapan, apabila orang ramai menjalankan misi mengelilingi matahari dan permukaan planet dalam sistem suria, peranti elektronik SiC dengan ciri-ciri rintangan suhu dan sinaran tinggi yang sangat baik akan memainkan peranan penting untuk kapal angkasa yang bekerja berhampiran matahari, penggunaan peranti elektronik SiC dapat mengurangkan perlindungan kapal angkasa dan peralatan pelesapan haba, jadi lebih banyak instrumen saintifik dapat dipasang di setiap kenderaan.


Masa siaran: 23 Ogos 2022
Sembang Dalam Talian WhatsApp!