新型低成本紧凑电源模块可用于数据中心、微型反应堆和大功率车辆
这款名为"超低电感智能"(ULIS)的电源模块采用创新高效设计,能在更小封装内实现五倍于前代产品的能量密度。

由美国国家可再生能源实验室研发的该模块,可帮助制造商开发更高效、更紧凑、更轻量化的技术装备。科学家表示,这款1200伏/400安培的电源模块适用于电网乃至重型车辆,包括下一代飞机和军用装备。
研究团队指出,ULIS的寄生电感(阻碍电流变化的特性,是任何电力转换的主要障碍)比当前最先进的碳化硅功率模块低7至9倍。其超快速、超高效的电流转换能力,使得ULIS能从电力供应中"挤压"出更多可用电能。这使其成为解决全球能源需求问题的革命性方案。
项目首席研究员法伊萨尔·汗表示:"ULIS是真正意义上的技术突破。这个面向未来的超快电源模块,将使下一代电源转换器更经济、更高效、更紧凑。"
该模块特别适合航空和军事作战等高强度应用场景,因为这款大功率轻量化模块还能进行自检诊断,并预测零部件故障。对于在3万英尺高空飞行的飞机或穿越战区的军用车辆,这种可靠性意味着生死之别。
与将半导体器件组装在砖块式封装内的传统功率模块不同,ULIS采用扁平八角形设计来环绕电路。这种碟形结构可在更小空间容纳更多器件,实现整体封装的小型轻量化。
同时创新性的电流路由实现了最大磁通抵消,保障了电源模块纯净低损耗的电能输出 —— 换言之,实现了超高效率。设计该架构的赵硕峰(音译)研究员表示:"核心挑战在于器件开关速度极快,需要确保布局不会形成设计瓶颈。"
科学家还突破性地实现了ULIS的无线化运行,使其成为无需外部电缆即可控制监测的独立单元。这种类似乐高的模块化特性,意味着它能适配从数据中心服务器到先进航空器、军用车辆等各类设备。这项由萨瓦尔·伊斯兰领导的低延迟无线通信协议技术已申请专利保护。
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