Perangkat Daya: Kunci Kecil, Ramah Lingkungan untuk Mimpi Masyarakat Rendah Karbon Kita?



 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


0 komentar:

Posting Komentar