Circuitos capaces de funcionar a temperaturas superiores a 350 grados Centígrados

Universidad de Arkansas, Fayetteville

Los investigadores de ingeniería de la Universidad de Arkansas han diseñado circuitos integrados capaces de sobrevivir a temperaturas superiores a 350 grados centígrados, o aproximadamente 660 grados Fahrenheit. Su trabajo, financiado por la National Science Foundation, mejorará el funcionamiento de los procesadores, controladores, reguladores junto a otros circuitos analógicos y digitales utilizados en electrónica de potencia, automóviles y equipos aeroespaciales, que deben trabajar en altas y a menudo en extremas temperaturas.

 

“Esta robustez permite estos circuitos ser colocados en lugares donde no pueden sobrevivir las piezas estándar basada en silicio,” dijo Alan Mantooth, distinguido profesor. “Los bloques de circuito que diseñamos contribuyeron a un rendimiento superior de procesamiento de señales, controladores y circuitos reguladores. Estamos extremadamente entusiasmados con los resultados hasta ahora”.

 

La investigación es fundamental porque un tercio de toda la energía producida pasa a través de algún tipo de conversor electrónico de energía antes de que llegue al usuario final. Circuitos desarrollados por el equipo de la Universidad de Arkansas permitirán una estrecha integración de control en las duras condiciones ambientales de la demanda de estas aplicaciones. También mejorarán la eficiencia eléctrica mientras simultáneamente reducirán el tamaño total y la complejidad de estos sistemas.

Los investigadores trabajaron con carburo de silicio, un material semiconductor que es más resistente que los materiales convencionales utilizados en la electrónica. El carburo de silicio es capaz de soportar la tensión muy alta y es un buen conductor térmico, lo que significa que puede operar a altas temperaturas sin necesidad de equipos adicionales para eliminar el calor.

 

El equipo investigador, liderado por Mantooth y Jia Di, logra el mayor rendimiento mediante la combinación de carburo de silicio con técnicas de diseño de temperatura más amplio. En el mundo de la electrónica de potencia y los circuitos integrados, su trabajo representa la primera aplicación de una serie de bloques analógicos, digitales y de señal mixta fundamentales, tales como una fase de bucle cerrado utilizando una tecnología complementaria estilo carburo de silicio. Una fase de bucle cerrado o PLL, es un sistema de control que genera una señal de salida cuya fase está relacionada con la fase de una señal de entrada. Esta función es fundamental en una serie de aplicaciones de circuito como la sincronización de la señal, síntesis de frecuencia y esquemas de modulación y demodulación.

 

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