Transistor piu' efficienti? Parte il progetto Hiposwitch

Ricercatori provenienti da Belgio, Germania, Italia, Austria e Slovacchia si stanno unendo per lanciare un progetto finanziato dall'Ue che mira a creare convertitori di energia più compatti e potenti da usare nella tecnologia dell'informazione e delle comunicazioni e in quella degli inverter solari.

Il progetto Hiposwitch (GaN-based normally-off high power switching transistor for efficient power converters), che ha ricevuto 3,5 milioni di euro di finanziamenti nell'ambito del tema del Settimo programma quadro, coprirà l'intera catena di valore aggiunto, dallo sviluppo del dispositivo di potenza all'applicazione industriale.

Hiposwitch si concentrerà su una componente chiave dei convertitori di energia elettronici: i transistori di potenza che trasformano la corrente continua e alternata nella tensione effettiva usata dai sistemi. Questo tipo di transistor si trova in quasi tutti i dispositivi tecnici diffusi oggi e nelle Tlc e giocano un ruolo fondamentale nelle stazioni base delle comunicazioni mobili. 

Essi sono anche utilizzati negli alimentatori a corrente diretta/alternata (AC/DC) per computer, reti e memorizzazione dati, oltre che nei convertitori solari, nei veicoli elettrici e nelle automobili ibride.

La sfida che devono affrontare oggi gli scienziati è quella di sviluppare sistemi moderni per la conversione dell'energia, i quali consumino meno, producano maggiori output e proteggono le risorse naturali. I ricercatori di Hiposwitch si stanno concentrando su nuovi transistor basati sul nitruro di gallio (GaN).

La maggior parte dei modelli sono attualmente basati sul silicio, un materiale che ormai è progredito a tal punto da non permettere ulteriori miglioramenti. Come materiale il GaN offre molte nuove possibilità: è perfetto per la commutazione di potenza, dovuta alle sue superiori proprietà fisiche. Grazie ad esso, gli interruttori possono funzionare a frequenze significativamente superiori senza subire gravi perdite di commutazione. Ciò è dovuto alla resistenza positiva più bassa dei transistor di potenza GaN, combinata con capacità elettriche in entrata e uscita considerevolmente ridotte.

Gli scienziati sottolineano anche che un aumento della frequenza di commutazione ha delle conseguenze aggiuntive per le componenti passive, poiché il volume di induttori, trasformatori e condensatori può essere considerevolmente ridotto. Perciò, usando il GaN come materiale, l'intero sistema diventa più piccolo e leggero.

Il progetto impiegherà sofisticate tecniche per la caratterizzazione del dispositivo e la valutazione dell'affidabilità. Esso riunirà vari partner con esperienza in campi quali la tecnologia automobilistica, i sistemi di elettronica di potenza e la progettazione di circuiti, la tecnologia dei semiconduttori di corrente, le tecnologie di imballaggio ad alta temperatura e la tecnologia dei dispositivi di potenza GaN.

O.O.

Commenta questo articolo.