أخبار التكنولوجيا

تعزز صناعة أشباه موصلات الطاقة – أخبار إلكترونيات الطاقة


أعلنت NI عن شراء SET GmbH (SET) ، الرائدة في تطوير أنظمة اختبار الدفاع والفضاء والرائدة في اختبار موثوقية أشباه موصلات الطاقة. ستعمل الشركات معًا على تسريع تقارب سلسلة التوريد من أشباه الموصلات إلى النقل باستخدام مواد إلكترونيات الطاقة مثل كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم وتقصير الوقت اللازم لتسويق المنتجات الرئيسية المميزة للغاية.

تمتلك NI تاريخًا طويلًا في تقديم حلول الاختبار للوحدات القابلة للاستبدال في خطوط الطيران وأنظمة التحكم والآلات الحاسبة. تستخدم أنظمة اختبار النظام عند الطلب (SoD) تصميم نظام معادل وتوثيق لتقليل تصميم نظام الاختبار والتكامل ووقت التسليم من أشهر إلى أسابيع. ستوفر NI و SET تصميمًا وتكاملًا مرجعيًا للنظام الموجه بالهندسة المعمارية ، وحلول اختبار تسليم المفتاح لمختبر SoD من البناء إلى الطباعة والتحقق من صحة الطيران.

من خلال تقديم إجراءات اختبار جديدة وديناميكية ، تقدم SET مؤهلًا لأحدث أشباه موصلات الطاقة المصنوعة من SiC لصناعة السيارات بدقة عالية وموثوقية.

في مقابلة حصرية مع Power Electronics News ، كريستيان باستوتشا ، رئيس اختبارات الطيران في SET GmbH ؛ جوي تون ، مدير الصناعة وتطوير الشركات لوحدة أعمال أشباه الموصلات والإلكترونيات في NI ؛ وأشار بن روبنسون ، مسوق حلول الطيران والدفاع في NI ، إلى أهمية هذا الاستحواذ.

SET Test Manufacturing (المصدر: SET)

قال تون: “إن الدور الأساسي الذي تلعبه SiC و GaN هو دور أشباه موصلات” توليد القوة “. “هذا هو أشباه الموصلات التي تأخذ جهد بطارية التيار المستمر ، وتحولها إلى تيار متردد وتغذيها بالمحرك الكهربائي للمركبة الكهربائية – وبالتالي” مجموعة نقل الحركة “. كمثال من منظور مادي ، يتم حزم SiC MOSFETs كوحدة طاقة ، والتي يتم دمجها كجزء من العاكس. “

للمضي قدمًا ، سيؤدي الاستحواذ إلى توسيع فرصة NI في أنظمة موثوقية أشباه موصلات الطاقة للسيارات ، وهي منطقة استثمار عالية النمو. وفقًا لـ Pastucha ، تعمل NI و SET معًا بشكل وثيق في هذا المجال منذ عام 2020. الآن ، يمكن توفير منتجات SET المبتكرة وخدمتها محليًا للعملاء في جميع أنحاء العالم من خلال شبكة المبيعات والدعم والخدمات الكبيرة في NI.

كريستيان Pastucha في SET.
كريستيان Pastucha في SET

تكمل خبرة SET في تطوير أنظمة اختبار الطيران والدفاع عروض NI في نقاط أخرى ، كما لاحظ Pastucha: “تطور SET أنظمة اختبار كاملة ، وهو شيء لم تفعله NI على هذا المستوى حتى الآن. من خلال الدمج ، يمكن لـ NI الآن أيضًا أن تقدم لعملائها بنى تحتية كاملة للاختبار. علاوة على ذلك ، تتيح طريقة النظام عند الطلب التي طورتها SET وقت تسليم قصير للغاية يتراوح من 12 إلى 15 أسبوعًا لأنظمة الاختبار بأكملها في صناعة الطيران. تعتمد البنية المعيارية والموحدة لأنظمة الاختبار على منصات برامج وأجهزة NI. ينتج عن عملية التصميم المستندة إلى النموذج مرونة كبيرة لتغييرات التصميم ، والتي يمكن إجراؤها في أي وقت في المشروع دون تأخير. تنخفض التكلفة الإجمالية للاختبار لأن أنظمة الاختبار قابلة للتوسيع وقابلة لإعادة الاستخدام “.

وفقًا لـ Pastucha ، لم يكن بإمكان موارد SET في السابق خدمة العملاء محليًا في جميع أنحاء العالم: “NI لديها شبكة عالمية للمبيعات والخدمة والدعم والتصنيع ويمكنها الآن إتاحة منتجات SET المبتكرة هناك. تجلب SET المعرفة التقنية والأنظمة المبتكرة بناءً على سلسلة أدوات NI. في دعم العملاء المشترك ، ستقوم SET بتصميم وبناء نظام الاختبار ، بينما ستوفر NI سلسلة الأدوات الصلبة والبرمجية وخدمة ودعم النظام في جميع أنحاء العالم. مثال من الفضاء هو عملاء مثل eVTOL OEMs التي تعمل SET معها. كانت NI في السابق قادرة فقط على تقديم المنتجات هناك ، ولكن مع SET معًا ، يمكنهم الآن تقديم بنية تحتية كاملة للاختبار تنمو معهم ويمكن إعادة استخدامها “.

تتوقع Pastucha أن ينمو سوق eVTOL بقوة وأن يُنشئ إرشادات اعتماد جديدة: “أولاً ، سيتم اعتماد طائرات eVTOL ، وإلى جانب ذلك ، ستتطور الرحلة المستقلة أيضًا مع تحديات الاعتماد الجديدة ، والتي سوف تستلزم الكثير من البحث والتطوير والاختبار. هذا هو المكان الذي يمكن أن تدعم فيه NI و SET السوق منذ البداية “.

نظرًا لحقيقة أن eVTOL هو سوق به دورات تطوير قصيرة بشكل استثنائي ، فإن سرعة SoD – عملية التصميم الآلي لأنظمة الاختبار – أمر بالغ الأهمية. تم استبدال تطوير المنتجات التقليدية بالهندسة القائمة على النموذج. SoD ، بمنهجيتها التصميمية القائمة على النموذج وسلسلة أدوات NI ، قادرة بالفعل على تقديم الإجابات اللازمة.

NI بن روبنسون.
NI بن روبنسون

وفقًا لروبنسون ، تعد NI PXI و Switch Load و Signal Conditioning و VeriStand أدوات مثالية لبناء أنظمة اختبار أجهزة إلكترونية في الحلقة. “تعمل SoD على تعزيز هذه المنتجات من خلال تقديم بنية تصميم نظام اختبار كاملة استنادًا إلى متطلبات نظام التحكم قيد الاختبار ونهج معادل لتصميم النظام والوثائق التي تقلل من تصميم نظام الاختبار والتكامل والتسليم من بضعة أشهر إلى أقل من 12 أسبوعا ، قال.

سوف يلعب الهيدروجين وغيره من تقنيات الدفع البديلة وأنواع الوقود دورًا متزايدًا. هناك ، تساعد SET و NI بالفعل في البحث باستخدام حلول اختبار النظام عند الطلب. إن المنظمتين معًا مجهزتان جيدًا لمواجهة هذه المشكلات ، وكأوائل تبنيها ، فهي قريبة جدًا من المستهلكين والأبحاث.

تتبنى صناعة الطيران ممارسات هندسية جديدة ، مثل هندسة النظم القائمة على النموذج والخيط الرقمي ، والتي تتطلب إعداد وتغيير متطلبات المنتج والاختبار. قال روبنسون: “SoD مناسبة تمامًا للبرامج التي تحتاج إلى إضافة القدرة بسرعة مع الحفاظ على مصدر موثوق للحقيقة للخيط الرقمي”. “تسمح مركبات التعاقد الجديدة في صناعة الدفاع للمقاولين بإجراء استثمارات استراتيجية في أصول الاختبار التي يمكن صيانتها وإعادة استخدامها عبر برامج متعددة ، مما يجعل SoD حلاً قيمًا يمكن زيادته وصيانته بسهولة بمرور الوقت. كل من NI و SET في موقع رئيسي لتقديم قيمة متباينة استجابة لهذه الاتجاهات “.

أشباه موصلات الطاقة

وفقًا لتون ، تعد خدمة أشباه موصلات الطاقة جزءًا من إستراتيجية NI لمواءمة مجالات التركيز حول أكبر تحديات الصناعة وفرص النمو. ”على الرغم من ذات فجوة الحزمة الواسعة [WBG] كانت أشباه الموصلات موجودة منذ بعض الوقت ، ولا يزال استخدامها في تطبيقات توليد القوة الكهربائية جديدًا نسبيًا “.

تتمتع أجهزة الطاقة المستندة إلى WBG بإمكانية تحقيق قفزة نوعية في كفاءة الطاقة والأداء مقارنة بالأجهزة القائمة على السيليكون. يعد GaN و SiC من بين أكثر مواد WBG الواعدة التي تسمح بتجاوز حدود أداء أجهزة التبديل Si المعمول بها بشكل كبير. توفر أجهزة الطاقة المستندة إلى WBG تحويلاً سريعًا مع فقد أقل للطاقة عند ترددات تحويل أعلى ، مما يسمح بتصميم محولات الطاقة بكثافة طاقة عالية وكفاءة عالية.

NI جوي تون.
NI جوي تون

قال تون: “المواد الجديدة مثل SiC ليست مفهومة جيدًا مثل السيليكون المستخدم في هذا الاستخدام بالذات ، لذلك لا يزال هناك الكثير من القضايا المتعلقة بفيزياء الأجهزة قيد المعالجة”. “فيما يتعلق باختبار الموثوقية ، يجب أن نشير إلى أنه ليس دائمًا في شكل فشل النجاح أو عائد التصنيع. توجد مشكلات في فيزياء الجهاز قد تتسبب في تغيير الخصائص الكهربائية لـ SiC MOSFET مع مرور الوقت حيث يتم استخدامها في EV. قد تؤدي بعض هذه التغييرات إلى أن يصبح العاكس أقل كفاءة بمرور الوقت والاستخدام ، وبالتالي يحتمل أن يؤثر على الأميال لكل شحنة من EV. لذلك يسمح لنا اختبار الموثوقية بفهم هذه العوامل وحسابها. وهذا يساعد الشركات المصنعة على تصميم أو تحديد أداء السيارة بشكل مناسب “.

لا يمكن فصل موثوقية أجهزة إلكترونيات الطاقة عن موثوقية أنظمة إلكترونيات الطاقة وهي مصدر قلق كبير للصناعة والأوساط الأكاديمية.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *