Tehoelektroniikasta

Tehoelektroniikka on puolijohdekomponenttien ja -piirien tutkimusta ja sovelluksia, jotka liittyvät sähköenergian muuntamiseen ja ohjaukseen. Se keskittyy tehokkaiden, luotettavien ja taloudellisten sähkövoimajärjestelmien suunnitteluun ja toteutukseen. Tehoelektroniikan tavoitteena on minimoida energiahäviöt muunnosprosessin aikana ja varmistaa, että sähköenergia toimitetaan halutussa muodossa ja laadussa kuormitukselle.

Keskeisiä tehoelektroniikan komponentteja ovat diodit, transistorit (kuten MOSFETit ja IGBT:t) ja tyristorit. Näitä komponentteja käytetään kytkimenä tai vahvistimena sähköenergian ohjaamiseen. Sovellusalueita ovat muun muassa sähköverkon virranlaadun parantaminen, uusiutuvien energialähteiden (kuten aurinko- ja tuulivoiman) integrointi verkkoon, sähköajoneuvojen voimansiirtojärjestelmät, tietokoneiden virtalähteet ja teollisuuden moottorikäytöt.

Tehoelektroniikan tutkimus kehittää jatkuvasti uusia materiaaleja, kuten piikarbidi ja galliumnitridi, jotka mahdollistavat suurempien tehojen, korkeampien taajuuksien ja pienempien häviöiden laitteiden valmistuksen. Tavoitteena on tehdä sähköjärjestelmistä entistä energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä.