Учёные из Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США разработали принципиально новые строительные блоки для силовой электроники. Заменив традиционный кремний на нитрид галлия (GaN), они создали высокоэффективный преобразователь тока, который значительно компактнее, легче и экономичнее своих предшественников. Это может стать важным решением для стремительно растущих потребностей дата-центров ИИ, электромобилей и возобновляемой энергетики.
Обычные кремниевые полупроводники уже давно достигли своих физических пределов. Нитрид галлия позволяет переключать электричество в 10–20 раз быстрее при значительно меньших потерях энергии. Благодаря этому преобразователь работает эффективнее, меньше греется и требует меньшего охлаждения.
«Мы смогли существенно уменьшить размер и вес устройства, сохранив при этом высокую мощность и надёжность», — отмечают исследователи ORNL. Компания ROHM Semiconductor предоставила им современные GaN-полупроводники, которые и стали основой новой разработки.
Преимущества новой технологии
Новый преобразователь получается заметно компактнее традиционных. Это означает более дешёвую доставку, установку и обслуживание. Кроме того, меньшие габариты позволяют гибко размещать оборудование в ограниченном пространстве.
Особенно востребованной технология может стать в дата-центрах искусственного интеллекта, где требуется огромное количество высокоэффективных преобразователей для питания серверов. Снижение потерь энергии напрямую переводится в экономию миллионов долларов на электричестве и охлаждении.
Разработка ORNL открывает дорогу к более компактным зарядным станциям для электромобилей, эффективным солнечным инверторам и мощным источникам питания для промышленного оборудования. Учёные подчёркивают, что переход на GaN — это не просто улучшение, а настоящий прорыв в силовой электронике, который поможет справиться с растущим мировым спросом на энергию.
