Penerapan perangkat SiC di lingkungan bersuhu tinggi

Dalam peralatan luar angkasa dan otomotif, elektronik sering beroperasi pada suhu tinggi, seperti mesin pesawat terbang, mesin mobil, pesawat ruang angkasa dalam misi dekat matahari, dan peralatan suhu tinggi di satelit. Gunakan perangkat Si atau GaAs biasa, karena tidak bekerja pada suhu yang sangat tinggi, sehingga perangkat ini harus ditempatkan di lingkungan bersuhu rendah, ada dua cara: pertama menempatkan perangkat ini jauh dari suhu tinggi, dan kemudian melalui kabel dan konektor untuk menghubungkannya ke perangkat yang akan dikontrol; Cara lainnya adalah dengan memasukkan perangkat ini ke dalam kotak pendingin dan kemudian meletakkannya di lingkungan bersuhu tinggi. Jelasnya, kedua metode ini menambah peralatan tambahan, meningkatkan kualitas sistem, mengurangi ruang yang tersedia untuk sistem, dan membuat sistem menjadi kurang dapat diandalkan. Masalah-masalah ini dapat diatasi dengan langsung menggunakan perangkat yang bekerja pada suhu tinggi. Perangkat SIC dapat dioperasikan langsung pada 3M — cail Y tanpa pendinginan pada suhu tinggi.

Elektronik dan sensor SiC dapat dipasang di dalam dan di permukaan mesin pesawat yang panas dan masih berfungsi dalam kondisi pengoperasian ekstrem ini, sehingga sangat mengurangi total massa sistem dan meningkatkan keandalan. Sistem kontrol terdistribusi berbasis SIC dapat menghilangkan 90% kabel dan konektor yang digunakan dalam sistem kontrol pelindung elektronik tradisional. Hal ini penting karena masalah kabel dan konektor adalah salah satu masalah yang paling umum ditemui selama waktu henti pada pesawat komersial saat ini.

Menurut penilaian USAF, penggunaan elektronik SiC canggih pada F-16 akan mengurangi massa pesawat hingga ratusan kilogram, meningkatkan kinerja dan efisiensi bahan bakar, meningkatkan keandalan operasional, dan secara signifikan mengurangi biaya pemeliharaan dan waktu henti. Demikian pula, elektronik dan sensor SiC dapat meningkatkan kinerja pesawat jet komersial, dengan melaporkan keuntungan ekonomi tambahan sebesar jutaan dolar per pesawat.

Demikian pula, penggunaan sensor elektronik suhu tinggi SiC dan elektronik pada mesin otomotif akan memungkinkan pemantauan dan kontrol pembakaran yang lebih baik, sehingga menghasilkan pembakaran yang lebih bersih dan efisien. Selain itu, sistem kontrol elektronik mesin SiC bekerja jauh di atas 125°C, sehingga mengurangi jumlah kabel dan konektor di ruang mesin dan meningkatkan keandalan sistem kontrol kendaraan dalam jangka panjang.

Satelit komersial saat ini memerlukan radiator untuk menghilangkan panas yang dihasilkan oleh perangkat elektronik pesawat ruang angkasa, dan perisai untuk melindungi perangkat elektronik pesawat ruang angkasa dari radiasi ruang angkasa. Penggunaan elektronik SiC pada pesawat ruang angkasa dapat mengurangi jumlah kabel dan konektor serta ukuran dan kualitas perisai radiasi karena elektronik SiC tidak hanya dapat bekerja pada suhu tinggi, tetapi juga memiliki ketahanan radiasi amplitudo yang kuat. Jika biaya peluncuran satelit ke orbit Bumi diukur dalam massa, pengurangan massa dengan menggunakan elektronik SiC dapat meningkatkan perekonomian dan daya saing industri satelit.

Pesawat luar angkasa yang menggunakan perangkat SiC tahan iradiasi suhu tinggi dapat digunakan untuk melakukan misi yang lebih menantang di sekitar tata surya. Di masa depan, ketika manusia melakukan misi mengelilingi matahari dan permukaan planet di tata surya, perangkat elektronik SiC dengan karakteristik suhu tinggi dan ketahanan radiasi yang sangat baik akan memainkan peran kunci untuk pesawat ruang angkasa yang bekerja di dekat matahari, penggunaan elektronik SiC perangkat dapat mengurangi perlindungan pesawat ruang angkasa dan peralatan pembuangan panas, sehingga lebih banyak instrumen ilmiah dapat dipasang di setiap kendaraan.


Waktu posting: 23 Agustus-2022
Obrolan Daring WhatsApp!