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基于氮化镓(GaN)的微型脉冲电源

2022/4/19 13:01:37      材料来源:化合物半导体

休斯顿大学的研究人员计划开发一种基于氮化镓(GaN)的微型脉冲电源,该电源将为移动式手持核磁共振仪提供动力。

 

脉冲电源系统可以在一定时间内积累和储存大量的能量,以便以后瞬间释放。

 

脉冲系统的发展与核时代息息相关。在 20 世纪中期,脉冲电源系统也被用于制造其他军事武器,例如雷达系统和轨道炮。随着 20 世纪的发展,脉冲电源系统对制造 X-Ray设备很关键,对核磁共振设备和基于核磁共振 (NMR) 的化石燃料生产设备很重要。

 

这个项目由Harish Krishnamoorthy 领导的休斯顿团队在努力研发,关于下一代微型脉冲电源系统。

 

他们在《IEEE工业电子学期刊》(IEEE Transactions on Industrial Electronics )发表的一篇研究论文中(博士生Yu Yao是该论文的主要作者),提议制造一个微型脉冲电源系统,可以缩小系统的储能组件,如电容器,并能瞬间充电。该论文表明,储能组件可以缩小到雷达等关键应用中使用的传统脉冲电源系统的十分之一以下。。

 

在最近,美国能源部高级研究计划局-能源部 (ARPA-E) 资助了这个团队100万美元,用于支持他们基于氮化镓的微型脉冲电源系统。这项拨款的另外受助人是来自哈佛大学和斯伦贝谢公司(Schlumberger)的研究人员,Krishnamoorthy 的团队将与他们合作。

 

"起初,我们将制造一个用于极端环境流体表征的紧凑型脉冲电源,它可以颠覆性地降低用于化石和地热能源生产的井下测试设备成本。随后将推出适用于移动式手持核磁共振仪的小型转换器。我们认为,这项技术可以扩展到制造小型水净化系统、脉冲激光系统和脉冲电磁辐射源," Krishnamoorthy说。

 

Krishnamoorthy 补充说:“我们是在制造一种小型高密度储能机器,并减小它们的体积,从而可以节省数十万美元的材料成本并提高它们的可靠性。”

 

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