Porsche ra mắt hệ thống âm thanh ô tô đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ Gallium Nitride

Nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn và mạnh mẽ hơn. Porsche đang đưa ra thị trường hệ thống âm thanh ô tô cao cấp sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ Gallium nitride (GaN). Gallium nitride là vật liệu bán dẫn giúp tăng đáng kể hiệu suất và mật độ công suất, cho phép các hệ thống điện tử đạt hiệu năng cao hơn trong các thiết kế nhỏ gọn và nhẹ hơn.

Được phát triển với sự hợp tác của Đại học Stuttgart, đây là lần đầu tiên công nghệ GaN được ứng dụng trong hệ thống âm thanh của Porsche: hệ thống âm thanh vòm cao cấp Burmester® 3D (Burmester® 3D High-End Surround Sound System). Các chip GaN hiệu năng cao đảm nhận việc chuyển đổi điện áp cần thiết để cấp nguồn cho bộ khuếch đại loa siêu trầm công suất 400 watt. Porsche đã có kế hoạch trang bị công nghệ này cho các mẫu xe trong tương lai, bắt đầu từ năm 2027.

Porsche đã nộp nhiều đơn đăng ký bằng sáng chế để bảo vệ các đổi mới được phát triển trong dự án này.

Gallium nitride là vật liệu bán dẫn tiên tiến, lần đầu tiên được ứng dụng rộng rãi trong các đèn LED phát ánh sáng xanh vào những năm 1990. Ngày nay, chip GaN được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ các bộ sạc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ cho thiết bị thông minh đến các linh kiện dành cho vệ tinh trong không gian.

Các công tắc bán dẫn dựa trên công nghệ GaN—thường được gọi là transistor, nó cho phép tần số chuyển mạch cao hơn. Nhờ các đặc tính vốn có của vật liệu này, mức hao hụt năng lượng trong quá trình chuyển mạch thấp hơn đáng kể so với các transistor sử dụng silicon thông thường. Việc giảm sinh nhiệt giúp cải thiện hiệu suất chuyển đổi điện áp, đồng thời cho phép thiết kế nhỏ gọn và nhẹ hơn cho các linh kiện điện tử như tụ điện và cuộn cảm.

Điều này cũng áp dụng cho hệ thống âm thanh vòm cao cấp Burmester® 3D. Do chất bán dẫn GaN mang lại hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn so với loại sử dụng silicon truyền thống, nên mức hao hụt năng lượng và lượng nhiệt sinh ra đều giảm. Hệ quả là yêu cầu về làm mát giảm đáng kể; bộ tản nhiệt có thể nhẹ hơn khoảng 20% ​​và các linh kiện thụ động có thể được thu nhỏ kích thước. Kết quả là bộ khuếch đại âm thanh tổng thể trở nên nhẹ và nhỏ gọn hơn. Ngoài ra còn có lợi ích về môi trường: việc giảm lượng nhôm cần thiết cho bộ tản nhiệt giúp hạn chế phát thải CO2 trong quá trình sản xuất bộ khuếch đại.

Porsche lần đầu đề xuất việc tận dụng các ưu điểm của vật liệu gallium nitride vào giữa năm 2023. Bắt đầu từ mùa xuân năm 2024, các nhóm chuyên gia từ các bộ phận âm thanh, bán dẫn và phát triển bền vững của Porsche đã hợp tác với Viện Hệ thống Bán dẫn Công suất thuộc Đại học Stuttgart để phát triển nguyên mẫu bộ khuếch đại loa siêu trầm đầu tiên sử dụng công nghệ GaN.