Moni on ajatellut, että tehoelektroniikassa on tultu piipohjaisten ratkaisujen suorituskykyrajoja. Tokion yliopiston tutkijat ovat kuitenkin kehittivät IGBT-transistorin, joka toimii vain 5 voltin ohjausjännitteellä. Sellaisen ohjauspiirien tehonkulutus oli vain 10 prosenttia perinteisen 15 voltilla ohjattavan IGBT:n tasosta.
Tutkijat kehittämän uuden tason eristetyn portin bipolaaritransistorin eli IGBT-transistorin ohjausjännite on vain viisi volttia. IGBT:n suunnittelussa tutkijat hyödynsivät perinteisen mikroelektroniikan skaalausta. Simulaatioista kävi ilmi, että IGBT:n osa-alueen pienentäminen kolmasosaan alkuperäisestä koosta voisi alentaa toimintajännitettä 15 voltista vain 5 volttiin ja siten vähentää merkittävästi piirin tarvitsemaa ohjaustehoa.
Tutkijat pelkäsivät kuitenkin, että 5 voltin ohjausjännite saattaa olla liian alhainen odottamattoman kohinatason ylittämiseksi ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi.
Simulointitulosten tarkistamiseksi tutkijat valmistivat 3300 voltin IGBT:n Tokion yliopiston erikoistiloissa ja arvioivat sen suorituskykyä. Kokeissa osoittautui, että piiri saavutti vakaan kytkennän 5 voltin ohjausjännitteellä. Tämä on ensimmäinen kerta, kun IGBT-kytkentä on toteutettu 5 voltilla.
IGBT, jolla on vakaa suorituskyky vain 5 voltin ohjausjännitteellä, on erittäin houkutteleva koska ohjauspiirin tehonkulutus on vain noin 10 prosenttia siitä, mitä se on tavanomaisella 15 voltin ohjauksilla.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 20.6.2019
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
