Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Niech moc będzie z Wami

Article Image
Moc to energia, a energia to życie. Ludzie wiedzą o tym od tysięcy lat, ale dopiero ostatnio dowiedzieli się, że produkcja energii z paliw kopalnych może zabić życie na naszej planecie, a przynajmniej uczynić je nieznośnym. Okazuje się, że najmniej szkodliwa dla środowiska naturalnego jest energia elektryczna pozyskiwana ze źródeł odnawialnych. Świat, już przecież dawno zelektryfikowany, szybko przestawia się na cywilizację totalnie elektryczną. Nie dość, że mamy elektryczne pralki, lodówki, kuchenki, automatyczne linie produkcyjne, to również wszystkie pojazdy, od hulajnogi do autobusów mają być elektryczne.

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.

Okładka Elektroniki dla Wszystkich 03/2023

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!

Firma:
Tematyka materiału: ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH, MAGAZYN, MIESIĘCZNIK, DLA ELEKTRONIKÓW, HOBBY
Źródło
Elektronika dla Wszystkich marzec 2023
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Edukacja
1/10 Jak działa rezystor LDR?
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"