सबसे कुशल इन्वर्टर के लिए Google प्रतियोगिता के परिणाम

दूसरे विजेता के इन्वर्टर, श्नाइडर इलेक्ट्रिक टीम

लगभग दो साल पहले, Google ने सबसे कुशल कॉम्पैक्ट इन्वर्टर विकसित करने के लिए $ 1 मिलियन के पुरस्कार पूल के साथ लिटिल बॉक्स चैलेंज की घोषणा की, जो प्रत्यक्ष वर्तमान को बारी-बारी से वर्तमान में परिवर्तित करता है। जीतने के लिए, कम से कम 50 वाट प्रति क्यूबिक इंच (3.05 डब्ल्यू प्रति सेमी ³ ) की विशिष्ट शक्ति घनत्व के साथ दो किलोवाट पलटनेवाला बनाना आवश्यक था ।

तुलना के लिए, एक कार सिगरेट लाइटर के लिए पारंपरिक डीसी इन्वर्टर में 1-2 वाट प्रति इंच का घनत्व होता है, और सौर पैनलों के लिए बहुत महंगा इनवर्टर लगभग 5 वाट प्रति घन इंच होता है। यही है, Google चाहता है कि कोई व्यक्ति एक ऐसे डिजाइन का प्रस्ताव करे जो अब उपलब्ध होने वाली विशेषताओं की तुलना में अधिक परिमाण का एक आदेश है।

आश्चर्यजनक रूप से, लिटिल बॉक्स चैलेंज के विजेता ने न केवल प्रतियोगिता की शर्तों को पूरा किया, बल्कि एक बेहतर परिणाम दिखाया। विजेता सीई + टी पावर की टीम थी। डिवाइस का एक तकनीकी विवरण भी प्रकाशित किया गया है ।

प्रस्तावित इन्वर्टर को आवास में 225.6 सेमी ³ (6.35 x 4.1 x 8.7 सेमी) की मात्रा के साथ आपूर्ति की जाती है , यानी आपके हाथ में दो किलोवाट का इन्वर्टर हो सकता है। इस तरह की मात्रा के साथ, ऊर्जा घनत्व 8.87 डब्ल्यू / सेमी ^{3 है} ।

आविष्कार में मुख्य तकनीकी नवाचार गैलियम नाइट्राइड (GaN) और एक बहुत ही कुशल शीतलन प्रणाली पर आधारित ट्रांजिस्टर का उपयोग था।

गैलियम नाइट्राइड ट्रांजिस्टर में अद्वितीय विद्युत विशेषताएं होती हैं - यह एक बड़ा बैंड गैप, चार्ज वाहक की उच्च गतिशीलता और उनकी संतृप्ति दर, बड़ी तापीय चालकता आदि है, जो शक्ति, वोल्टेज और वर्तमान के रिकॉर्ड मूल्यों के आधार पर उपकरणों के निर्माण को सुनिश्चित करता है। और उन्हें आम MOSFET और IGBT उपकरणों पर बढ़त देता है। इसके अलावा, GaN ट्रांजिस्टर निर्माण के लिए सस्ते हैं।

सीई + टी पावर टीम के इंजीनियर गैलियम नाइट्राइड ट्रांजिस्टर के नुकसान को खत्म करने में कामयाब रहे - नियंत्रित करने में कठिनाई, विद्युत चुम्बकीय शोर के प्रति संवेदनशीलता और ट्रांजिस्टर बंद होने पर एक गंभीर वोल्टेज ड्रॉप।



प्रभावी शीतलन के लिए, सभी घटक कूलर के आसपास स्थित हैं। वायु प्रवाह की गति की सावधानीपूर्वक गणना की जाती है।



यहां तक ​​कि रेडिएटर में छेदों के आकार को विशेष रूप से सोचा गया था ताकि छिद्रों में कुशल शीतलन और न्यूनतम धूल और मलबे के संग्रह के बीच समझौता हो सके।



प्रतियोगिता की शर्तों के अनुसार, बाहर के मामले का तापमान 60 .C से अधिक नहीं होना चाहिए। सभी रेडिएटर्स के 3 डी मॉडल को सिम्युलेटर में जांचा गया और मधुमक्खी के छत्ते के रूप में सबसे प्रभावी रूप चुना गया।



एक सक्षम इंजीनियरिंग दृष्टिकोण ने सीई + टी पावर टीम के लिए अच्छी तरह से योग्य मिलियन डॉलर लाए।

अन्य फाइनल में एक श्नाइडर इलेक्ट्रिक टीम इन्वर्टर (6.1 डब्ल्यू / सेमी ³ ) और वर्जीनिया टेक इन्वर्टर (3.7 डब्ल्यू / सेमी ³ ) शामिल थे।

Source: https://habr.com/ru/post/hi391329/