盖世汽车新闻的电源转换器很神奇。把电脑、台灯、电视插上后，我们就可以马上开机了。该转换器能够准确地将墙壁插座输出的交流电转换成电子产品所需的直流电。但在这个过程中，平均会损失高达20%的能量。
(来源:EPFL)
功率转换器通过功率晶体管工作，功率晶体管是一种微型半导体元件，用于开关和承受高压。瑞士洛桑EPFL的工程团队希望通过设计新型功率晶体管来提高转换器的效率。新的晶体管设计基于纳米尺度结构在高压应用中的反直觉应用，可以减少转换过程中的热损失，特别适合电动汽车和太阳能电池板等高功率应用。
电力电子器件面临的最大挑战是变换器的散热，这是由高电阻等因素造成的。EPFL电力和宽带隙电子研究实验室(POWERlab)主任埃利森·马蒂奥利(Elison Matioli)说:“我们每天都能看到断电的例子，比如当你的笔记本电脑的充电器过热时。”在大功率应用中，这个问题更加严重。"半导体元件的标称电压越高，电阻越大."例如，功率损耗会缩短电动汽车的续航里程，降低可再生能源系统的效率。
据国外媒体报道，研究团队开发了一种晶体管，可以大大降低电阻，减少大功率系统产生的热量。具体来说，它的电阻不到传统晶体管的一半，但它可以支持1000V V以上的电压。EPFL技术包括两项关键创新。
首先，在模块中建立几个导电通道来分配电流。这就像在高速公路上加了一条新车道，让交通更加顺畅，防止交通拥堵。研究员卢卡·内拉说:“我们的多通道设计可以分散电流，减少电阻和过热。”
第二项创新是使用氮化镓(GaN)制成的纳米线，这是一种理想的电力应用半导体材料。纳米线已经用于低功率芯片，如智能手机和笔记本电脑，但尚未出现在高压应用中。POWERlab显示直径为15nm的纳米线，得益于独特的漏斗状结构，可以支持超过1000V的高电场和电压而不被击穿。
在这两项创新的基础上，晶体管可以在大功率系统中提供更高的转换效率。马蒂奥利说:“我们使用倾斜的纳米线构建原型，其性能是文献中最好的GaN功率器件的两倍。”
目前这项技术还在实验阶段，预计大规模生产问题不大。马蒂奥利说:“增加更多的通道不是问题，这种纳米线的直径是英特尔制造的小型晶体管的两倍。”该团队已经为其发明申请了几项专利。
随着电动汽车的日益普及，对能够在高电压下高效运行的芯片的需求将激增，因为这将转化为更长的续航里程。目前，几大制造商已经表示有兴趣与Matioli合作，进一步开发这项技术。盖世汽车新闻的电源转换器很神奇。把电脑、台灯、电视插上后，我们就可以马上开机了。该转换器能够准确地将墙壁插座输出的交流电转换成电子产品所需的直流电。但在这个过程中，平均会损失高达20%的能量。
(来源:EPFL)
功率转换器通过功率晶体管工作，功率晶体管是一种微型半导体元件，用于开关和承受高压。瑞士洛桑EPFL的工程团队希望通过设计新型功率晶体管来提高转换器的效率。新的晶体管设计基于纳米尺度结构在高压应用中的反直觉应用，可以减少转换过程中的热损失，特别适合电动汽车和太阳能电池板等高功率应用。
电力电子器件面临的最大挑战是变换器的散热，这是由高电阻等因素造成的。埃利森·马蒂奥利，EPFL电力和宽带隙电子公司董事……ics研究实验室(POWERlab)表示:“我们每天都能看到断电的例子，比如当你的笔记本电脑充电器过热时。”在大功率应用中，这个问题更加严重。"半导体元件的标称电压越高，电阻越大."例如，功率损耗会缩短电动汽车的续航里程，降低可再生能源系统的效率。
据国外媒体报道，研究团队开发了一种晶体管，可以大大降低电阻，减少大功率系统产生的热量。具体来说，它的电阻不到传统晶体管的一半，但它可以支持1000V V以上的电压。EPFL技术包括两项关键创新。
首先，在模块中建立几个导电通道来分配电流。这就像在高速公路上加了一条新车道，让交通更加顺畅，防止交通拥堵。研究员卢卡·内拉说:“我们的多通道设计可以分散电流，减少电阻和过热。”
第二项创新是使用氮化镓(GaN)制成的纳米线，这是一种理想的电力应用半导体材料。纳米线已经用于低功率芯片，如智能手机和笔记本电脑，但尚未出现在高压应用中。POWERlab显示直径为15nm的纳米线，得益于独特的漏斗状结构，可以支持超过1000V的高电场和电压而不被击穿。
在这两项创新的基础上，晶体管可以在大功率系统中提供更高的转换效率。马蒂奥利说:“我们使用倾斜的纳米线构建原型，其性能是文献中最好的GaN功率器件的两倍。”
目前这项技术还在实验阶段，预计大规模生产问题不大。马蒂奥利说:“增加更多的通道不是问题，这种纳米线的直径是英特尔制造的小型晶体管的两倍。”该团队已经为其发明申请了几项专利。
随着电动汽车的日益普及，对能够在高电压下高效运行的芯片的需求将激增，因为这将转化为更长的续航里程。目前，几大制造商已经表示有兴趣与Matioli合作，进一步开发这项技术。
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