Et samarbejde mellem den danske virksomhed Nordic Power Converters, NPC, og DTU Elektros eksperter i energieffektivisering af elektriske systemer er resulteret i en ny metode, der ser ud til at kunne reducere strømforbruget i en oplader markant.
Virksomheden NPC producerer i øjeblikket markedets mest effektive strømforsyninger med høj switchfrekvens til anvendelse i LED-belysning. Virksomheden er dog opmærksom på, at det er nødvendigt at videreudvikle deres produkt.
– Kravene til både en mindre størrelse og et lavere energiforbrug i strømforsyninger bliver kun større i fremtiden. Hvis vores produkter skal være konkurrencedygtige om et par år, skal de derfor udvikles yderligere, siger Mickey Madsen, direktør i NPC. Det er ikke mindst relevant, fordi virksomheden overvejer at udbrede deres teknologi til andre typer strømforsyninger end dem, der anvendes til LED-belysning.
NPC henvendte sig derfor til DTU Elektro, der i mange år arbejdet på at gøre strømforsyninger både mindre, lettere og mere effektive, så strømforbruget kan mindskes. I et fælles projekt mellem de to parter blev Jens Christian Hertel ansat i en treårig ph.d.-stilling til at forske i, hvordan man kunne videreudvikle strømforsyningen.
Populært sagt har Jens Christian Hertel set på den del af strømforsyningen, der bliver varm under anvendelsen og dermed mister energi. Her har han udviklet en hel ny metode, der erstatter de eksisterende passive halvledere, dioder, som er meget ineffektive, med transistorer, særligt GaN transistorer. Transistorer er en aktiv løsning, der ikke på samme måde taber effekt.
– Ved at anvende tidsbaserede kontrolkredsløb samt transistorer i udgangen af ensretteren i den resonante strømforsyning er det lykkes at forbedre dens effektivitet med et par procentpoint ligesom jeg har kunnet sænke temperaturen i halvlederne med mindst 15 grader, siger Jens Christian Hertel.
Samtidig fremhæver Jens Christian Hertel det mest lovende ved hans nye metode. Nemlig at det hele rent fysisk kan integreres på én silicium-skive af den type, der i forvejen anvendes til produktion af mikrochip. På den måde er der potentiale for, at hans løsning kan gøre opladerne endnu mindre, når pladsen til køling kan mindskes så markant.
Mickey Madsen fra NPC er da heller ikke i tvivl om, at det kan blive interessant for virksomheden.
– Jens Christian Hertels arbejde med at anvende aktive komponenter i stedet for passive er en ny måde at løse opgaven på, som vi ikke selv ville være kommet på. Det ser meget lovende ud, så vi håber at kunne fortsætte samarbejdet med DTU og nå skridtet videre, så metoden kan modnes og blive klar til at anvendes kommercielt, siger Mickey Madsen.
Integrationen på en siliciumskive er i den forbindelse væsentlig, fordi den gør det muligt at producere Jens Christians Hertels metode både billigt og i meget store antal.
Kontakt: Jens Christian Hertel, mail: chrhert@elektro.dtu.dk
