Porsche, ağırlık azaltma hedefine odaklanırken şimdi de ses sistemlerine yönelerek dikkat çekici bir teknolojik gelişmeye imza attı. Şirket, Burmester ile işbirliği yaparak otomotiv sektöründe ilk kez galyum nitrür (GaN) yarıiletken teknolojisine sahip bir stereo sistemi geliştirdi. Bu yeni mimari, geleneksel silikon transistörlerin yerini alarak daha yüksek verimlilik ve güç yoğunluğu sunarken, aynı zamanda daha hafif bir amplifikatör paketi sağlıyor.
Galyum nitrür, uzun zamandır havacılık uyduları, akıllı telefon şarj cihazları ve dizüstü bilgisayar adaptörlerinde devrim yaratıyor. Otomotiv ses sistemlerindeki kullanımı ise sektör için bir ilk olma özelliği taşıyor. Porsche’nin yarıiletken endüstrisine olan ilgisi, amplifikatörlerin çalışma prensiplerinden kaynaklanıyor.
Geleneksel otomotiv ses amplifikatörleri, voltaj dönüşümü için silikon bazlı transistörlere ihtiyaç duyar. Ancak, silikon anahtarların çalışması sırasında önemli miktarda ısı enerjisi üretilir. Bu ısı, aracın ağırlığını artıran hacimli soğutma sistemlerinin kullanılmasına neden olur. İşte tam bu noktada galyum nitrür devreye giriyor.
Galyum nitürü sayesinde, anahtarlama transistörleri daha yüksek frekanslarda ve daha düşük kayıplarla çalışabilir. Bu sayede enerji dönüşümü çok daha verimli hale gelir ve ısı enerjisine dönüşen elektrik miktarı azalır. Porsche ve Burmester arasındaki bu proje 2023 yılında başladı ve Porsche, galyum nitrürün otomotiv endüstrisinin gereksinimlerini karşılayıp karşılamayacağını araştırmak için bir çalışma başlattı.
2024 baharında, Porsche’nin ses, yarıiletken ve sürdürülebilirlik uzmanları, Stuttgart Üniversitesi’ndeki Sağlam Güç Yarı İletken Sistemleri Enstitüsü ile işbirliği yaparak çalışan bir prototip geliştirdi. Bir çip üreticisi ve Burmester ile birlikte çalışan ekip, 400 watt’lık bir subwoofer amplifikatörünün voltaj dönüşüm aşaması için özel olarak tasarlanmış bir galyum nitrür çipi mühendislik etti.
Bu teknolojik gelişmenin somut faydaları var. Galyum nitürü bazlı subwoofer amplifikatörü, yoğun kullanım sırasında daha az ısı ürettiği için, alüminyum soğutucunun boyutları %20 oranında küçültülebildi. Ayrıca, yükseltilmiş anahtarlama frekansları sayesinde, pasif elektronik bileşenlerin (kondansatörler ve indüktörler gibi) de boyutu uygun şekilde küçültülerek daha hafif ve küçük bir amplifikatör modülü elde edildi.
Bu sayede, önemli miktarda kabin alanı kazanılırken aynı zamanda akustik performanstan ödün verilmez. Ayrıca, alüminyum üretimi enerji yoğun bir süreç olduğu için, her soğutucu için gereken ham alüminyum miktarının azaltılması, üretim aşamasında CO2 emisyonlarının da azalmasına katkıda bulunur.
Gelecekte, bu subwoofer sadece daha geniş bir ses sistemi devriminin başlangıcı olabilir. Galyum nitrürün potansiyeli, güç dönüşümünün gerçekleştiği neredeyse tüm otomotiv sistemlerinde kullanılabilir. Bu nedenle, özellikle yaklaşmakta olan tamamen elektrikli Porsche modellerinin yüksek voltajlı sistemleri için büyük önem taşıyor. Bu teknoloji ilk olarak üst düzey bir ses sistemi içinde kullanılıyor olsa da, gerçek değeri gelecekteki bataryalı ve benzin-elektrikli Porsche modellerinde yatmaktadır.
