Ny teknologi fra franske CEA-Leti forbedrer effektiviteten i DC-DC konvertere og baner vejen for isolering af piezo-elektriske konvertere uden transformere. Den nye topologi kaldet DB-IPRC (dual-bridge isolated piezoelektric resonator converter) giver isolering ved brug af to uafhængige piezoelektriske resonatorer. Den forbedrede DC-DC konverter giver en markant bedre effektivitet samtidig med, at isolationsprincippet i konverteren opretholdes.
Resultaterne blev præsenteret denne sommer på PCIM Europe 2024 konferencen i indlægget “Switching Assisting Circuit Improving the Efficiency of DC-DC Converters Based on Piezoelectric Resonators”. Det fremgår, at for konvertering i området 200 V til 120 V viser konverteren en effektivitet på 96,2 % med induktans og 94,3 % med piezoelektrisk resonator samt 87,4 % uden disse hjælpekredsløb. Piezoresonatoren giver bedre effektivitet over et smallere arbejdsområde end induktansen, men fører til en fladere konverter.
– Anvendelsen af piezoelektriske resonatorer i stedet for induktorer i effektkonverteringen giver en betydelig reduktion af konverterens fysiske størrelse. Vore resultater gør det muligt at udvide denne type af kompakte enheder til isolerede konvertere og dermed kompatibel med et meget bredere anvendelsesområde, så som TV, telefoner, tablet og elektrisk værktøj, forklarede Ghislain Despesse, hovedforfatter til det præsenterede indlæg.
– Piezoelektriske kredsløb opfattes tit som en low power teknologi, men i effektkonverteringen opererer piezoelektriske kredsløb ved høje frekvenser over 100 kHz, uden begrænsning af indgangseffekten. Dette giver mulighed for at opnå effektniveauer på flere hundrede watt. Applikationsområdet er derfor meget bredt til de fleste konvertere med en effekt på under 100 W, tilføjede Despesse.
