Galliumnitridi-pohjaisten tehokomponenttien markkinat kasvavat 1,1 miljardiin dollariin vuonna 2026. Viiden vuoden kuluttua 61 prosenttia GaN-piireistä menee kulutuselektroniikan laitteisiin, ennustaa Yole Developpement tuoreessa tutkimuksessaan.

Uusi tehoelektroniikka lupaa mullistaa esimerkiksi autojen ja älypuhelinten latauksen, mutta lupaa galliumnitridi myös isoja bisnesmahdollisuuksia. Tämän todistaa GaNFast-piireistään tunnettu Navitas Semicondictor.

Integroitujen piirien kehitys on ottanut jatkuvasti isoja kehitysaskelia. Viivanleveys on pienentynyt ja laskentaytimet ovat kehittyneet, kun tavoitteena on ollut suurempi laskenta nopeus ja pienempi tehonkulutus. Uusimmatkaan pienen tehonkulutuksen mikro-ohjaimet eivät itse asiassa ole kovinkaan energiatehokkaita.

Kantama on edelleen sähköautojen laajan yleistymisen suurimpia esteitä. Parissa vuodessa yhdellä latauksella voidaan kuitenkin ajaa tuhat kilometriä. Näin uskoo Karlsruhen teknologiainstituutin eli KIT:n energian varastointijärjestelmien tutkimusta johtava Maxilimian Fichtner.

ETN on saanut valmiiksi erittäin vankan tietopaketin tehoelektroniikasta. Uusi ETNdigi-erikoislehti käsittelee aihealuetta laajasti eri kulmista. Lue paketti ilmaiseksi ja saat vastauksen kaikkeen, mitä olet aina halunnut tehoelektroniikasta tietää. ETNdigissä kerrotaan esimerkiksi tehoelektroniikan uusista materiaaleista eli piikarbidista ja galliumnitridistä. SiC ja GaN tuo uusia ulottuvuuksia ja mahdollisuuksia tehojärjestelmien suunnitteluun ominaisuuksillaan, jotka moniin sovelluksiin sopivat perinteistä piitä paremmin.

Tehoelektroniikkaan keskittyvä ETNdigi-lehti on viimeisiä piirtoja myöten valmis ilmestymään huomenna perjantaina. Alue on mitä kiinnostavin, sillä se vaikuttaa niin moniin laitteisiimme puhelimestamme tulevaan sähköautoomme. Ei siis ihme, että Lübeckin teknillisessä korkeakoulussa kehitetty pikalataustekniikka oli huhtikuun luetuin uutisemme.

Moni mieltää Kiinan suureksi saastuttajaksi, mutta uusiutuvien energiamuotojen käyttäjänä maa on aivan omassa luokassaan. Viime vuonna Kiinan uusiutuvien energiamuotojen tuotantokapasiteetti oli 895 gigawattia.

Sähköautojen myynti kasvaa meilläkin – vaikkakin hitaasti – mutta maailmalla odotetaan jo seuraavaa isoa mullistusta. Tutkimuslaitos Yole Developpement ennustaa, että vuoteen 2025 mennessä ns. kiinteän elektrolyytin akustot tulevat laajasti markkinoille.

1960-1980-luvuilla silloinen Neuvostoliitto lähetti Venera-projektissa useita luotaimia Venuksen pinnalle. Pisimpään vihamielisen planeetan pinnalla toimi Venera 13, joka onnistui lähettämään dataa maahan 2 tunnin ja 7 minuutin ajan. Sen jälkeen elektroniikka hajosi. Piipohjaisilla piireillä Venukseen ei ole asiaa.

Sähköautoissa kehitetään nyt kovaa vauhtia sekä nopeampaa latausta että pidempää kantamaa eli ajomatkaa yhdellä latauksella. Parempaa kohti mennään myös uuden tehoelektroniikan avulla, kuten Infineonin uusi piikarbidipohjainen tehomoduuli osoittaa.

TNO, tutkimuskeskus IMEC ja Eindhovenin teknillinen yliopisto ovat yhteisen Solliance-hankkeensa projektissa valmistaneet maailman tehokkaimman aurinkoenergiaa sähköksi muuttavan perovskiittikalvon. Kyse on lähellä infrapunaa toimivasta kalvosta, jonka hyötysuhde on kasvatettu 18,6 prosenttiin.

Viimeisen 10 vuoden aikana aurinkoenergian hinta on pudonnut lhes puoleen yli 82 prosenttia edullisemmaksi. Seuraava askel kustannustehokkuudessa otetaan piikarbidipohjaisten invertterien myötä.

Qualcomm aikoo tuoda 30 watin langattoman latauksen keskihintaluokan 5G-puhelimiinsa. Sen Snapdragon 750G -sarjan 5G-alustan kylkeen ollaan tuomassa Renesasin P9412-vastaanotinta, jolla 30 watin lataus onnistuu.

Autoalan tutkimusjärjestö JATO Dynamics on laatinut vankan raportin eurooppalaisen henkilöautoliikenteen päästöistä. Tulokset näyttävät kumoavan myytin Suomen saastuttavasta autokannasta. Suomi kuuluu JATOn vertailussa lähes parhaaseen A-ryhmään.

Aalto-yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että älypuhelimen akun elektrodit ovat uusiokäytössä lähes uutta vastaavia. Seuraavaksi tutkitaan sähköautojen akkujen osien kierrätettävyyttä. Tällä voitaisiin säästää merkittävästi kallisarvoisia raaka-aineita sekä energiaa.

Sähkömoottorin jarrutus esimerkiksi hisseissä, nostureissa tai kuljetinhihnoilla tuottaa energiaa, joka yleensä hukkaantuu lämpönä. Schneider Electric on kehittänyt taajuusmuuttajien lisälaitteen, jonka avulla jarrutusenergia voidaan kerätä talteen ja syöttää takaisin sähköverkkoon. Ratkaisu on erinomainen esimerkki kestävän kehityksen tekniikasta. Uudella ATVRegen-yksiköllä päästään parhaaseen mahdolliseen suorituskykyyn pienellä energiankulutuksella, mikä johtaa pienempiin kokonaiskustannuksiin kuin perinteiset jarruvastusjärjestelmät.

Solar Finland Oy on vertaillut yksikiteisestä piikennosta valmistettujen aurinkopaneeelien tehokkuutta monikiteiseen. Monopaneelit osoittautuivat tehokkuudeltaan paremmiksi.

Kalifornialainen Pre-Switch sanoo kehittäneensä maailman ensimmäisen tekoälypohjaisen DC/AC-, AC/DC-kytkimien ohjaimen. CleanWave200-ohjaimen hyötysuhde yltää pehmytkytkennässä (soft switching) peräti 99,3 prosenttiin. Tekniikan uskotaan mullistavan sähkö- ja uusiutuvien energialähteiden suunnittelun.

GaNSystems on erikoistunut galliumnitridipohjaiseen tehoelektroniikkaan. Yhtiön uusin tuote on valmis referenssiratkaisu, jonka pohjalta voidaan kehittää markkinoiden pienimmät 100 watin lataustehon tuovat mobiililaitteiden laturit. Laajan kaistaeron GaN on usein paras valinta, jos tehonsiirrossa tarvitaan nopeita kytkentätaajuuksia.

ETN julkaisee toukokuussa uuden tehoelektroniikkaan keskittyvän ETNdigi-erikoislehden. Tilaa nyt lehti sähköpostiisi, niin osallistut samalla upean OnePlus 9 -puhelimen arvontaan. Kisaa on jäljellä kaksi viikkoa.