Zaloguj się
Wszystkie
20 lutego 2023
799
Wszyscy słyszeliśmy o słynnym sporze Edisona z Teslą o prąd – ma być przemienny (AC), czy stały (DC)? Chociaż w przesyłowych sieciach energetycznych płynie prąd przemienny, to wiele urządzeń wymaga zasilania prądem stałym. Zatem niezbędne jest przetwarzanie AC w DC (prostowniki) i odwrotnie DC w AC (falowniki, na przykład w fotowoltaice). Potrzebne są też rozwiązania umożliwiające sterowanie dużymi prądami. Potrzebne są elementy, które wykonują te zadania. Są to półprzewodnikowe elementy mocy. To gałąź elektroniki przeciwległa do mikroelektroniki. Tranzystor MOS w układzie scalonym pamięci półprzewodnikowej pobiera energię z mocą na poziomie zaledwie nanowatów. Natomiast tranzystor MOS mocy przełącza prądy w obciążeniu o mocy rzędu megawatów.
Tak szeroko rozpięte są skrzydła elektroniki. Elektronika mocy to już pogranicze elektryki, a nawet energetyki, zresztą ta część elektroniki jest często nazywana energoelektroniką. Amatorski pasjonat elektroniki raczej omija energoelektronikę prądów kiloamperowych i napięć kilowoltowych, ale zdarza mu się konstruować układy o mocy setek watów, a to już jest elektronika mocy.
A jeśli nawet Czytelnik EdW nie będzie konstruował układów przeznaczonych dla farm fotowoltaicznych i wiatrowych, to wypada wiedzieć cokolwiek o półprzewodnikowych elementach mocy stosowanych w tych układach. Dlatego wykład w tym wydaniu EdW jest poświęcony temu tematowi.
To temat fascynujący zarówno różnorodnością rodzajów elementów, jak i fantastycznymi perspektywami i rozwoju. O ile mikroelektronika zdaje się dobiegać do kresu dalszych możliwości rozwoju, rozumianego jako ciągły wzrost skali integracji, o tyle perspektywy rozwoju elektroniki mocy rysują się wspaniale. Nie trzeba uzasadniać, że wszystko co dotyczy poprawy efektywności sterowania produkcją i zużyciem energii elektrycznej znajduje się na topie potrzeb cywilizacyjnych. A mamy w tej dziedzinie wyjątkowe rezerwy rozwoju przez stosowanie nowych materiałów półprzewodnikowych. Jest tu sytuacja całkowicie odmienna od tej w mikroelektronice, gdzie liczy się tylko jeden materiał – krzem. W elektronice mocy krzem jest już mocno wypierany przez tzw. półprzewodniki szerokopasmowe – SiC (węglik krzemu) i GaN (azotek galu), a na horyzoncie pojawia się diament.
Oj będzie się działo!
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
