Thiết bị giúp cắt giảm đáng kể lãng phí năng lượng

Thiết bị điện tử công suất điện, thực hiện những việc như thay đổi điện áp hoặc chuyển đổi giữa dòng điện trực tiếp và xoay chiều, ở khắp mọi nơi.

Chúng có mặt trong các khối mà chúng tôi sử dụng để sạc các thiết bị di động; trong các cục pin của xe điện, trong lưới điện,... nơi chúng điều hòa giữa các đường dây điện áp cao và điện áp thấp của các ổ cắm điện gia đình.

Thiết bị chuyển đổi điện năng không bao giờ đạt hết công suất, vì thế nó gây lãng phí đáng kể nguồn năng lượng.

Tuy nhiên, gần đây, một thiết bị chuyển đổi điện từ chất gallium nitride bắt đầu tiếp cận thị trường, tự hào về hiệu quả cao hơn và kích thước nhỏ hơn so với thiết bị chuyển đổi điện năng dựa trên silicon thông thường.

Thiết bị điện gallium nitride thương mại hiện không thể xử lý điện áp trên 600 volt, nên nó giới hạn việc sử dụng các thiết bị điện tử gia dụng.

Tại hội nghị Thiết bị điện tử quốc tế của Viện Kỹ sư điện- điện tử vừa qua, các nhà nghiên cứu ĐH MIT cùng các đối tác đã cho ra một thiết kế mới cho phép thiết bị điện gallium nitride xử lý điện áp đến 1.200 volt.

Công suất này đủ để sử dụng trong xe điện, nhưng các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng thiết bị của họ là nguyên mẫu đầu tiên được sản xuất trong phòng thí nghiệm.

Họ tin rằng công việc tiếp theo có thể nâng công suất của nó lên khoảng 3.300- 5.000 volt, để mang lại hiệu quả của gallium nitride cho các thiết bị điện tử trong chính lưới điện của nó.

Tomás Palacios- GS. về kỹ thuật điện và tin học- cho biết: “Tất cả các thiết bị được bán trên thị trường được gọi là thiết bị ngang. Vì vậy, toàn bộ thiết bị được chế tạo trên bề mặt trên của tấm gallium nitride, phù hợp với các ứng dụng điện năng thấp như bộ sạc laptop.

Tuy nhiên, đối với các ứng dụng điện năng trung và cao, các thiết bị theo chiều dọc tốt hơn nhiều, cả về điện áp mà chúng có thể quản lý được và kiểm soát bao nhiêu dòng điện”.

HẢI HUỲNH (nguồn: TechXplore)