Projekty Krajowe
Projekt „Opracowanie zasilaczy liniowych w technologii GaN do zastosowań w oświetleniu i sieciach typu smart grid” (PB_GANSUP) jest dofinansowany z dotacji celowej Prezesa Centrum Łukasiewicz.
Całkowita wartość projektu: 2 003 219,00 PLN
Dofinansowanie: 1 949 094,00 PLN
W ostatnich latach zaobserwować można intensywny wzrost liczby urządzeń elektrycznych zasilanych z sieci za pośrednictwem układów impulsowych z wykorzystaniem łączników półprzewodnikowych, tzw. zasilaczy liniowych. W klasycznych rozwiązaniach wykorzystywane są diody i tranzystory krzemowe Si. Nowe technologie rozwiązań półprzewodników o tzw. szerokim zabronionym pasmie energetycznym (ang. wide band gap devices), wśród których wyróżnić można elementy z węglika krzemu SiC oraz azotku galu GaN, ze względu na osiągane parametry użytkowe dają możliwość konstrukcji urządzeń o wyższej sprawności i mniejszych gabarytach przy jednakowej mocy znamionowej co urządzenie w technologii Si. Tranzystory GaN obecnie są już dostępne w komercyjnej sprzedaży. Technologia ta jest przedmiotem intensywnego rozwoju w wielu centrach badawczych. Mimo, że obecne parametry dostępnych tranzystorów pozwalają na konstrukcję zasilaczy liniowych, to rozwiązania takie nie są jeszcze często spotykane na rynku. Zdobycie doświadczenia w zakresie konstrukcji urządzeń w technologii GaN da odpowiednią przewagę technologiczną Instytutom SBŁ, która następnie może być wykorzystana przez krajowy przemysł elektroniczny. Konstrukcja zasilacza liniowego 50 W może dać solidne podstawy w przyszłych projektach dotyczących układów większej mocy, o potencjalnie wyższej sprawności, koniecznych w związku z transformacją systemu elektroenergetycznego w nowoczesną sieć smart grid. Projekt dotyczy aplikacji nowoczesnych tranzystorów w technologii GaN poprzez konstrukcję zasilacza liniowego o mocy 50 W do zastosowania w urządzeniach oświetlenia LED. W ramach projektu opracowany zasilacz wykonany zostanie w formie instalacji modelowej oraz dwóch prototypów (prototyp 1 i prototyp 2) z wykorzystaniem tranzystorów GaN komercyjnie dostępnych na rynku, których wybór poprzedzi analiza porównawcza uwzględniająca m.in. parametry elektryczne, ceny, dostępność, czy też gabaryty tranzystorów, celem optymalizacji zasilacza. Partia wybranego typu tranzystora poddana zostanie dodatkowym badaniom weryfikującym parametry deklarowane przez producenta w karcie katalogowej oraz badaniom dodatkowym, dającym potencjalne informacje na temat niezawodności ich pracy. Finalna wersja zasilacza liniowego (prototyp 2) uwzględniać będzie doświadczenia i poprawki prototypu 1. Na poszczególnych etapach rozwoju zasilacza poddawany on będzie badaniom w akredytowanych laboratoriach SBŁ na zgodność z normami, m. in. badania bezpieczeństwa użytkowania oraz kompatybilności elektromagnetycznej. Wyniki badań w formie raportów mogą być wykorzystane przy późniejszej certyfikacji na etapie wdrożenia. Istotnym aspektem będą również prace badawcze związane z optymalizacją projektu zasilacza pod kątem redukcji kosztów produkcji jednostkowej uwzględniając preferowane komponenty elektroniczne, proces wytworzenia PCB, montażu, itd. Działania te mają na celu zwiększenie opłacalności wdrożenia finalnego produktu.
