常溫超導了,所有電流流過的地方沒有電阻了,而其他的好的壞的性能也都還在,對各種電學理論和工程實踐帶來的影響也就可以推演部分出來了。
1、對熱設計的影響
常溫超導了,導線上沒電阻了,按照P=I2R,導線上產生熱功率的參數沒了,導線不發熱了,與電阻性發熱有關的負面問題煙消云散了,對搞熱設計研究的,一大塊利空,由此衍生的風扇散熱,散熱片設計生產,熱管制冷,半導體致冷,相變冷卻的人們,將不得不面臨屠龍術在手無龍可殺的窘境。
但電氣散熱這個專業方向不會消失,因為電子產品的發熱分兩類,一類是阻性發熱,這部分確實省掉了,另一類是磁性發熱,以后的電感變壓器,線圈的阻性發熱雖然沒了,可磁芯的熱反而更強了,依然有一塊用武之地,只是地盤小了一點。
2、對磁學的影響
對磁性相關行業,將是大大的利好。電力、電機驅動的行業,如新能源汽車里的輪轂電機、電源模塊里的各種變壓器,所有這些,都涉及到能量轉換,是由電能變磁能、磁能再變機械能(對電機)或變電能(變壓器)的過程,電的損耗沒了,磁性原理里的磁飽和和磁性發熱將會變為瓶頸。歡呼電機變壓器行業一夜變天的可以洗洗睡了,過了這道坎,還有磁性“超導”性能突破的這個溝。磁學打開了一個新的窗口,變壓器磁芯的磁“超導“研究將成為下一個研究熱點的瓶頸。
強電磁性材料的行業將會迎來大發展。
3、 對儲能行業
現有的電池儲能其本質是化學儲能,電能變化學能儲存,化學能變成電能輸出,電能部分的損耗沒了,理論上電流可以變得無窮大,但化學能與電能之間的轉換瓶頸、化學能自身的瓶頸,都依然存在。生化環材將不再是天坑專業,廣闊天地,大有可為。對這個行業的總體影響不能算是很大很大。
4、 電線電纜行業
屬于電力電源類的電纜,就是那些過去比較粗的電纜,將是大大的顛覆性利好。這類電纜傳輸的是以能量為主,而且電流脈動頻率是低頻,導線損耗發熱是核心問題,而且是阻性發熱,電阻沒了,導線發熱沒了,傳輸效率大大提高,甚至一根較細的導線,都可以傳輸大電流了。
但對信號類電纜,沒有電阻的限制了,其上傳輸的電流可以很大,但線上電壓差超低。對電子電路的技術和信號質量、信號傳輸理論會有較大影響。
5、 焊錫焊料
導線不熱了,焊料的發熱將成為主要矛盾。搞焊接材料研究的人有事干了。
6、 功能安全技術
我們不能光看到好的一方面,還得看到壞的一方面。常溫超導實現了,但會不會在超導的過程中,突然不超導了呢?功能安全的從業者將不得不面臨的一個問題。一根導線上有大電流了,超導下運行挺好的,但會不會因為老化、或者某種外在條件瞬態激發,超導瞬間消失或變差呢。就好像水庫里面不用考慮著火防火的問題嗎?比如水庫里潛水的人發現了一個密封袋里裝著的五斤單質鈉…
7、 對搞強電的
利空消息較多。
8、 對元器件行業
對電阻行業,可能會是個利好。有些電路以后可能要故意加電阻了。
對MOSFET、IGBT等開關管,開關損耗增強、導通損耗減弱,對耐壓的要求提高,氮化鎵類器件有進一步的提升空間和需求。
更多的因為時間緊湊,來沒來得及細琢磨。
9、 對電磁兼容行業
電磁干擾的來源是電流突變di/dt和電壓突變dU/dt,過去還有些金屬導體上的阻性阻尼,能抑制電流的突變,現在這個限制沒了,di/dt、du/dt是都可以比原來大不少。導線的趨膚效應依然存在,只是導線的┌型高頻等效模型中,橫向通路上只剩了個電感,阻性消失了,線間分布電容依然也存在。所以,電磁兼容問題反而變得更嚴重了。 過去是想著超導省點電少點發熱,以后都有可能會故意的讓他不超導或者加點電阻限限流也說不一定。就像現代人營養過剩了,不得不回去吃點粗糧和咸菜。
10、對信號完整性技術
與電磁兼容的高頻特性機理一樣,沒有了阻性,信號的快速變化不再受限,而導線的走線電感特性和分布電容特性不會消失,少了阻尼的限制,放飛了自我,SI反而會變得更嚴重。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:常溫超導的實現對電子電力電氣行業會產生哪些影響?我們又能怎么辦?
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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