Saat ini,
semikonduktor ada di mana-mana, tersembunyi di dalam perangkat elektronik yang mendukung
kehidupan kita sehari-hari. Hal yang
menarik, bagaimanapun juga, adalah perangkat daya - jenis komponen-komponen
diskrit. Permintaan untuk ini diperkirakan akan meningkat di tahun-tahun
mendatang, di sektor otomotif dan mesin industri, antara lainnya.
Minat ini merupakan
hasil dari peningkatan kesadaran dunia
akan pelestarian lingkungan. Mengurangi konsumsi daya dan emisi karbon
dioksida (CO2) benar-benar merupakan bagian integral dari realisasi masyarakat
rendah karbon di seluruh dunia. Tetapi bagaimana melakukan ini tanpa
menyusahkan diri kita sendiri, dan mungkin menurunkan kualitas hidup kita?
Perangkat daya adalah satu jawaban untuk pertanyaan yang tampaknya mustahil
ini.
Di sini kita
melihat ke perangkat daya dan mendiskusikan kemungkinan-kemungkinan yang mampu
diraih, baik sekarang dan di masa depan.
▼ Munculnya mobil listrik, dan fokus yang tepat waktu pada
semikonduktor bagi aplikasi otomotif
“Perangkat daya
digunakan terutama untuk mengendalikan energi listrik, dan digunakan dalam
masyarakat modern untuk berbagai macam hal. Unit catu daya untuk komputer kita,
peralatan rumah tangga seperti lemari es dan mesin cuci yang dijalankan dengan
motor, kendaraan seperti kereta dan mobil listrik, dan bahkan mesin industri
yang digunakan di pabrik. Ini semua adalah ranah dengan banyak potensi untuk
pertumbuhan, apalagi dengan kecenderungan akhir-akhir ini yang menuju
konservasi energi. ”
Demikian kata
Shoichiro Kurushima dari Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation.
Perusahaan, yang telah terlibat dalam bisnis semikonduktor selama
bertahun-tahun, memproduksi berbagai macam perangkat listrik, yang dikenal
sebagai yang terbaik di dunia. Faktanya, banyak produk yang kita gunakan sehari-hari
dan setiap saat dalam kehidupan kita sehari-hari ditenagai oleh perangkat daya
Toshiba ini.
Toshiba telah
lama memproduksi perangkat daya di pabrik-pabrik di Prefektur Ishikawa dan
Prefektur Hyogo. Dengan tren baru-baru ini terhadap konservasi energi,
perusahaan telah memperluas volume produksi mereka di situs-situs ini.
“Komponen lain dalam hal-hal seperti lemari es
dan pendingin ruangan pada akhirnya menghabiskan banyak energi. Perangkat daya,
dengan kontrol inverter mereka, dapat membuat sedikit penyesuaian dalam output energi,
dan membuat penggunaan energi lebih efisien. "
Hal yang menarik
adalah pasar mobil listrik, di mana permintaan untuk perangkat daya
diperkirakan akan berkembang paling besar di tahun-tahun mendatang. Ini karena
perangkat daya benar-benar integral dengan fungsi mobil listrik.
“Mobil listrik,
dan mobil lain yang lebih memperhatikan lingkungan, hanya akan meningkat di
masa depan. Itulah mengapa kami di Toshiba ingin bekerja lebih keras dalam
mengembangkan perangkat daya untuk mobil. Pabrikan mobil besar telah
memproduksi lebih banyak jenis mobil listrik, dan hanya masalah waktu sebelum
mobil listrik menjadi hal yang biasa di masyarakat kita. "
Tetapi bagaimana
cara kerja perangkat daya? Bagaimana mereka menghemat energi? Jawaban
sesungguhnya melibatkan semua jenis sistem canggih tingkat tinggi. Di sini,
kami meminta Bapak Kurushima untuk memberi kami penjelasan yang disederhanakan tentang mekanisme mereka.
“Prinsip dasarnya
sama dengan di mesin cuci, misalnya. Hidupkan sakelar, dan motor mulai
berjalan. Matikan dan berhenti. Pada perangkat daya, ada beberapa penyesuaian
yang dilakukan pada rangkaian dasar ini, dan sakelar antara kondisi
aktif/nonaktif lebih cepat, pada level kHz (kilohertz). Ini memungkinkan
perangkat daya untuk mengoptimalkan jumlah rotasi, dan menghemat energi. Tentu
saja, masih ada dari apa yang dikenal sebagai switching loss, semacam konsumsi
daya berlebih, tetapi meskipun begitu, ada lebih banyak energi yang dihemat
daripada jika terus digunakan sepanjang waktu. "
Mobil listrik
berjalan dengan listrik yang disimpan dalam baterai diisi ulang, yang digunakan
untuk menyalakan motor. Namun, ada berbagai macam jenis peralatan elektronik
lain yang dipasang di mobil-mobil ini, dan semuanya membutuhkan listrik untuk
dikonversi menjadi voltase dan arus listrik yang berbeda agar berfungsi
optimal. Di sinilah perangkat daya masuk.
Perangkat daya
Toshiba
▼ Perangkat daya
dan dorongan menuju impian pembangunan berkelanjutan kita?
Bukan hanya mobil
listrik yang mendapatkan keuntungan. Perangkat daya memiliki potensi untuk
meningkatkan jaringan listrik kami secara keseluruhan.
Pembangkit
listrik umumnya terletak jauh dari daerah perkotaan. Ini menimbulkan masalah, untuk
dibagikan ke seluruh dunia — bagaimana cara kita mengangkut energi ke tempat
yang seharusnya, tanpa kehilangan daya? Semakin rendah jumlah kehilangan daya,
semakin efisien kita dapat menggunakan energi kita, yang akan mengurangi beban terhadap lingkungan dan
memungkinkan pengembangan masyarakat yang lebih berkelanjutan.
Perangkat daya
Toshiba juga digunakan di pembangkit listrik tenaga surya, di mana mereka
bekerja di belakang layar untuk menghasilkan energi bersih yang lebih efisien.
Pembangkit listrik tenaga surya mengubah arus searah yang dihasilkan melalui sinar
matahari menjadi arus bolak-balik untuk digunakan di rumah tangga dan pabrik
yang berada di ujung akhir jaringan listrik. Namun, salah satu dari peran
mereka adalah mengirimkan daya — dengan voltase yang bervariasi, tergantung
pada jumlah sinar matahari — ke jaringan listrik. Perangkat daya memungkinkan
pembangkit listrik tenaga surya ini untuk memberi masukan jumlah daya terbatas yang
mereka hasilkan secara lebih efisien ke dalam jaringan listrik.
Cleanroom di
pabrik semikonduktor Toshiba di Prefektur Ishikawa
Perangkat daya
bahkan sekarang sedang mengalami evolusi besar. Sebelumnya, sebagian besar
semikonduktor terbuat dari silikon. Namun, beberapa
semikonduktor yang lebih baru dalam pengembangan dibuat dengan bahan-bahan baru
seperti silikon karbida dan galium nitrida, untuk kinerja yang lebih tinggi.
Bahan-bahan baru
ini diharapkan memperkuat elemen konservasi energi dari perangkat daya,
mengurangi kehilangan daya semikonduktor secara umum dan menurunkan konsumsi
daya. Semikonduktor baru ini sekarang digunakan di beberapa alat transportasi
berbasis rel, seperti kereta api dan kereta super-cepat. Dan memang, begitu
pabrikan berhasil menurunkan biaya material, mereka mungkin akan menjadi
mayoritas semikonduktor di masa depan. Evolusi ini, tentu saja, diharapkan
dapat mengurangi beban terhadap lingkungan dan meningkatkan kualitas hidup kita
— suatu upaya yang sebanding atas apa yang juga kami lakukan di Toshiba, dalam litbang
semikonduktor berperforma lebih tinggi kami.
Perangkat daya
akan membantu memacu dorongan menuju konservasi energi dalam produk elektronik,
dan mendukung pembentukan masyarakat rendah karbon. Perangkat daya, yang berada
belakang layer seperti saat ini, mungkin bukan sesuatu yang menarik minat
konsumen umum. Tanpa mereka, bagaimanapun, kita mungkin tidak akan memiliki
kualitas hidup yang kita terima hari ini.
https://asia.toshiba.com/news-release/highlights/power-devices-the-tiny-eco-friendly-key-to-our-low-carbon-society-dreams
https://asia.toshiba.com/news-release/highlights/power-devices-the-tiny-eco-friendly-key-to-our-low-carbon-society-dreams
Isi Komentar Anda
Komentar adalah tanggapan pribadi, tidak mewakili kebijakan redaksi Globalaceh.com. Redaksi berhak mengubah atau menghapus kata-kata yang tidak etis, kasar, berbau fitnah dan pelecehan, intimidasi, bertendensi suku, agama, ras, dan antar golongan. Setiap komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab pengirim.