Toepassing van SiC-apparaten in omgevingen met hoge temperaturen

In ruimtevaart- en autoapparatuur werkt elektronica vaak bij hoge temperaturen, zoals in vliegtuigmotoren, automotoren, ruimtevaartuigen op missies nabij de zon en hogetemperatuurapparatuur in satellieten. Gebruik de gebruikelijke Si- of GaAs-apparaten, omdat deze niet werken bij zeer hoge temperaturen, dus deze apparaten moeten in een omgeving met lage temperaturen worden geplaatst. Er zijn twee methoden: de eerste is om deze apparaten uit de buurt van de hoge temperatuur te plaatsen, en vervolgens door kabels en connectoren om ze aan te sluiten op het te bedienen apparaat; De andere is om deze apparaten in een koelbox te plaatsen en ze vervolgens in een omgeving met hoge temperaturen te plaatsen. Het is duidelijk dat beide methoden extra apparatuur toevoegen, de kwaliteit van het systeem verhogen, de beschikbare ruimte voor het systeem verkleinen en het systeem minder betrouwbaar maken. Deze problemen kunnen worden geëlimineerd door rechtstreeks apparaten te gebruiken die bij hoge temperaturen werken. SIC-apparaten kunnen rechtstreeks bij 3M worden gebruikt - Cail Y zonder koeling bij hoge temperaturen.

SiC-elektronica en -sensoren kunnen in en op het oppervlak van hete vliegtuigmotoren worden geïnstalleerd en nog steeds functioneren onder deze extreme bedrijfsomstandigheden, waardoor de totale systeemmassa aanzienlijk wordt verminderd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd. Het op SIC gebaseerde gedistribueerde besturingssysteem kan 90% van de kabels en connectoren elimineren die worden gebruikt in traditionele elektronische schildbesturingssystemen. Dit is belangrijk omdat problemen met kabels en connectoren tot de meest voorkomende problemen behoren die men tegenkomt tijdens stilstand in de hedendaagse commerciële vliegtuigen.

Volgens de beoordeling van de USAF zal het gebruik van geavanceerde SiC-elektronica in de F-16 de massa van het vliegtuig met honderden kilogrammen verminderen, de prestaties en het brandstofverbruik verbeteren, de operationele betrouwbaarheid vergroten en de onderhoudskosten en uitvaltijd aanzienlijk verminderen. Op dezelfde manier zouden SiC-elektronica en -sensoren de prestaties van commerciële straalvliegtuigen kunnen verbeteren, met gerapporteerde extra economische winsten in de miljoenen dollars per vliegtuig.

Op dezelfde manier zal het gebruik van SiC-elektronische sensoren en elektronica voor hoge temperaturen in automotoren een betere monitoring en controle van de verbranding mogelijk maken, wat resulteert in een schonere en efficiëntere verbranding. Bovendien werkt het elektronische regelsysteem van de SiC-motor ruim boven de 125 °C, waardoor het aantal kabels en connectoren in de motorruimte wordt verminderd en de betrouwbaarheid van het voertuigregelsysteem op lange termijn wordt verbeterd.

De huidige commerciële satellieten hebben radiatoren nodig om de warmte af te voeren die wordt gegenereerd door de elektronica van het ruimtevaartuig, en schilden om de elektronica van het ruimtevaartuig te beschermen tegen ruimtestraling. Het gebruik van SiC-elektronica op ruimtevaartuigen kan het aantal kabels en connectoren verminderen, evenals de grootte en kwaliteit van stralingsschermen, omdat SiC-elektronica niet alleen bij hoge temperaturen kan werken, maar ook een sterke amplitude-stralingsweerstand heeft. Als de kosten voor het lanceren van een satelliet in een baan om de aarde in massa worden gemeten, zou de massareductie met behulp van SiC-elektronica de economie en het concurrentievermogen van de satellietindustrie kunnen verbeteren.

Ruimtevaartuigen die gebruik maken van tegen hoge temperaturen bestande SiC-apparaten zouden kunnen worden gebruikt om meer uitdagende missies rond het zonnestelsel uit te voeren. Wanneer mensen in de toekomst missies rond de zon en het oppervlak van de planeten in het zonnestelsel uitvoeren, zullen SiC-elektronische apparaten met uitstekende hoge temperatuur- en stralingsweerstandseigenschappen een sleutelrol spelen voor ruimtevaartuigen die in de buurt van de zon werken. Apparaten kunnen de bescherming van ruimtevaartuigen en apparatuur voor warmteafvoer verminderen, zodat er in elk voertuig meer wetenschappelijke instrumenten kunnen worden geïnstalleerd.


Posttijd: 23 augustus 2022
WhatsApp Onlinechat!