Desarrollada en colaboración con la Universidad de Stuttgart, Porsche adaptó la tecnología del nitruro de galio (GaN) para su primera aplicación en el sector automotor: el sistema de sonido envolvente de alta gama Burmester 3D. Un chip de alto desempeño basado en GaN se encarga de la conversión de voltaje necesaria para alimentar el amplificador del subwoofer de 400 W. Está previsto que esta tecnología debute en producción en un futuro modelo de la marca en 2027.
A mediados de 2023, Porsche tuvo la idea de aprovechar las ventajas del nitruro de galio para su uso en las exigentes condiciones de un auto deportivo. Desde la primavera de 2024, un equipo de expertos en audio, semiconductores y sostenibilidad de Porsche colaboró con el Instituto de Sistemas Semiconductores de Potencia Robusta de la Universidad de Stuttgart para desarrollar el primer prototipo de un amplificador de subwoofer basado en GaN.
¿En qué consiste la tecnología del nitruro de galio (GaN)?
El nitruro de galio es un material semiconductor que tuvo su primera aplicación generalizada en diodos emisores de luz (LED) azules en la década de 1990. Actualmente, los chips de GaN se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde cargadores USB compactos y ligeros para teléfonos inteligentes y tabletas hasta satélites en el espacio.
Los interruptores semiconductores basados en GaN, comúnmente conocidos como transistores, permiten frecuencias de conmutación más altas y, gracias a las propiedades de su material, presentan pérdidas de conmutación significativamente menores que los transistores de silicio comparables. La consiguiente reducción de la generación de calor aumenta la eficiencia de la conversión de voltaje, a la vez que crea oportunidades para diseños más compactos y ligeros de componentes electrónicos como condensadores e inductores.
Esta ventaja también se aplica al sistema de sonido envolvente de alta gama 3D Burmester. Gracias a la conversión de energía significativamente más eficiente que ofrecen los semiconductores de GaN en comparación con los semiconductores convencionales de silicio, se producen menos pérdidas de energía y se genera menos calor. Como resultado, se reducen sustancialmente las necesidades de refrigeración y el disipador de calor puede ser aproximadamente un 20 % más ligero, al tiempo que los componentes pasivos también pueden ser más pequeños. Esto hace que el amplificador sea más ligero y compacto.
El objetivo principal no es aumentar los 400 W del subwoofer, sino conseguir esa potencia con una electrónica más eficiente, compacta y liviana.
Existe un beneficio ambiental adicional: la menor cantidad de aluminio necesaria para el disipador de calor, cuya producción consume mucha energía, contribuye a reducir las emisiones de CO₂ que de otro modo se generarían durante la producción de los amplificadores.
