EFFEKTELEKTRONIK Som at sippe vand fra en brandslange Udbredelsen af både meget kraftige effektapplikationer og IoT-systemer med udbredelse til placeringer uden et forsyningsnet kræver begge gennemtænkte strømforsyningsløsninger. Det kan være i form af energy harvesting eller direkte, isoleret konvertering af endog meget høje spændinger Doug Bailey med Power Integrations’ nyeste Innomux-2-design, der er designet med GaN-komponenter, som tåler op til 1700V. Det giver mulighed for sikre, transformer- og optokoblerfri regulerede lave spændinger fra højvoltkredsløb til forsyninger af support- og housekeeping-funktioner i konstruktionen. Af Rolf Sylvester-Hvid, Electronica, München Der findes et utal af applika- tioner, hvor spændingerne bare kravler opad – som regel også fulgt godt på vej af hø- jere strømme. Det kunne for eksempel være ladestandere eller decentral energiproduk- tion i den bæredygtige ener- giforsyning. Omvendt er der efterhånden også milliarder af små elektroniske konstruk- tioner, der skal fungere som stand-alone løsninger i om- råder, hvor der ikke er noget elektricitetsnet, eller hvor det bare er upraktisk at bruge en decideret strømforsyning el- ler udskiftelige batterier. Det TEST PROBER & TEST FIKSTURER DIREKTE FRA INGUN Topkvalitet gennem 50 år Made in Germany Stort lager, kort leveringstid. Partner for Future Technolog y for every requirement. Testing made easy. Exclusive INGUN agent Fabtest ApS . Kildebakken 9 . 3520 Farum E-mail: henrik.fabrin@fabtest.dk Telefon: +45 23258083 kunne være smart meter-ap- plikationer eller mange andre slags IoT-designs. For nu at tage det første først, så har Power Integrations igen- nem snart en årrække udviklet forsyninger af support-kreds- løb til højspændings- eller høj- effektapplikationer. Selv om der i de aktuelle applikationer må forventes at være ”energi nok” til rådighed, så skal selv de små housekeeping-appli- kationer i disse energitunge designs køre med et minimalt forbrug – blandt andet for at overholde regionale krav til lave tomgangsforbrug. - På mange måder kan man sammenligne vores forsy- ningsdesigns med at sippe vand fra en brandslange, men trods det høje tryk på vandet, behøver de små support- kredsløb kun et par dråber. Det er også filosofien bag Innomux-2-forsyningerne, der nu er baseret på 1700V GaN- komponenter. Det ligner må- ske et voldsomt overkill, men spændingerne i elbiler, solcel- lepaneler og andre steder sti- ger, og så skal vi kunne følge med, hvis vi skal gøre strøm- forsyningerne så tæt på tabsfri som muligt. Vi har allerede to rekorder for at sprænge græn- serne for øvre spændinger i GaN-komponenter, og med de 1700V gør vi det igen, siger Doug Bailey, der er direktør hos Power Integrations. Innomux-2 designet kan le- vere op til 46W gennem et sikkert, isoleret forsyningsde- sign, der switcher med en me- get høj frekvens (ZVS = Zero- Voltage Switching) og samti- digt kører et loop-design, hvor kommunikationen bagud fra sekundær- til primærside i forsyningerne også er effek- tivt isoleret. Formålet er fuld sikkerhed for den styrende/ kommunikerende elektronik Geoffroy Gosset med en applikation baseret på en af E-peas’ stort set tabsfri PMIC’er. Her forsyner et solcellepanel kredsen, der igen leverer energi til et display. Løsningen kan bruges i butikker til prisskilte, der – og brugerne – i højvolt- og trådløst og uden batteriforsyning kan opdateres. højeffektkonstruktioner. Det er Power Integrations’ egen ”grønne” for alvor, skal der storskala-producent, der kan Flux-Link-regulering, som går andre teknologier til. Det er fremstille de små energilagre helt uden om de optokoblere, netop udgangspunktet for reel-to-reel, burde prisen pr. der ellers er den typiske måde vores virksomhed, hvor vi har styk komme pænt under en at etablere et feedback på i udviklet en kombination af euro stykket ved store kvan- højvoltforsyninger. Output er elektrodeteknologi og en liti- ta. Vi har fra redaktionen til- desuden med en række af de umfri, organisk elektrolyt, som ladt os at pege på en mulig lave spændinger, som sup- giver en særdeles høj ener- producent, og vi glæder os port- og housekeeping ap- gitæthed i et meget robust til at holde øje med den lille plikationerne i effektdesigns supercap-design, der i øvrigt svenske startup, som på alle ofte kræver. kan recycles uproblematisk. måder fortjener at blive me- Vi har arbejdet på teknologien get større … Svensk genistreg eliminerer litium Alle spørger som regel om, hvad det mest interessante el- siden virksomhedens start i 2018 i Norrköping – og tidlige- re endnu på universitetet – og det har nu ført til bæredygtige PMIC’er kan oplade alle slags energilagre Nu vi har fat i virksomheder, ler revolutionerende er, man forsynings-backups til typisk der udspringer fra universite- har set under Electronica- energy harvesting applika- terne, så er det værd at nævne messen. Og faktisk er de to tioner i en kommercielt til- E-peas, som det nok kun er mest innovative designs hen- gængelig, kompakt og meget de færreste, der har hørt om holdsvis dansk og svensk. Det praktisk udformning, fortæller – endnu. E-peas er belgisk og første er Neocortecs brug af to af folkene bag Ligna Energy, er en virksomhed baseret på LoRa, som vi omtaler et andet David Milton og Andreas Jack- forskningsresultater fra uni- sted i denne Electronica-rap- son, samstemmende. versitetet i Louvain, hvor det port. Det sidste er et svensk De to første supercap-produk- fakultet, som grundlæggerne strømforsyningsdesign, som ter er begge på 2,7V nominelt af E-peas kommer fra, havde kommer fra en 10-mand stor og henholdsvis 1200mF og en udtalt fokus på reduktion spin-off fra Linköping Univer- 50mF. De har en tykkelse på af effekt og forbrug i såvel sitet, Ligna Energy. Uden helt en millimeter eller to og et analoge som digitale domæ- at vide, hvad vi skulle forvente, areal enten som to frimærker ner. var Ligna Energy sidste møde eller en tommelfingernegl. - På et tidspunkt var vi kom- på messens anden dag, og vi Ligna Energys supercaps skal met så tilpas langt ned i ta- ankom let udkørte oven på 10- bare loddes ind i designet bene i kredsløbene, at energy 12 møder og med en fornem- og forsynes eventuelt fra sol- harvesting blev en realistisk melse af, at elektronikkens celler. 1200mF-designet kan mulighed til forsyning af alt verden er ved at opdage, hvor levere 580mA, når applikatio- lige fra ringetryk til målere, styg en teknologi litium-ba- nen kræver det, men angive- der skal køre uafhængigt af serede batterier i grunden er ligt sker der ikke noget ved at ekstern energi – andet end i miljømæssig sammenhæng. kortslutte de nye supercaps, det sollys, den varme eller Det lagde vi nu heller ikke som desuden tåler mere end den kinetiske energi, der er til skjul på, og søreme’ om ikke 250.000 op- og afladninger. rådighed rundt om applikatio- gutterne på Ligna Energys Endnu er de nye supercaps nen. Men det er nødvendigt stand var helt enige: kun fremstillet i små serier, med velfungerende PMIC’er, - Litium er dyrt, svært tilgæn- men Ligna Energy håber på at der stort set tabsfrit kan regu- geligt og tæt på håbløst at runde tre millioner produce- lere energien fra selve energy recycle på nuværende tids- rede enheder i 2027 – og hvis harvesting front-enden til punkt. Så hvis vi skal være virksomheden kan finde en energi-backuppen og/eller til applikationen, fortæller Geof- froy Gosset, der understreger synspunktet ved at trykke på et ringetryk, som hidkalder en E-peas-medarbejder med en trappist-øl. God demo … E-peas PMIC’er – power-ma- nagement integrerede kredse – fungerer helt uafhængigt af domæne og kan i princip- pet oplade alt – selv kerami- ske kondensatorer. Der er nu i alt 18 forskellige PMIC’er til energy harvesting i E-peas’ portefølje. Uden at vi kunne få Geoffroy Gosset til at afsløre nærmere detaljer om kreds- løbsdesign eller procestekno- logi, så kan vi dog afsløre, at Andreas Jackson og David Milton fra Ligna Energy med deres litiumfri supercaps, der tåler 250.000 op- og afladninger, kan recycles og er det overvejende er analoge kredsløb, og at TSMC fungerer baseret på en organisk elektrolyt. Det er virkelig en genistreg fra vores som foundry for den belgiske svenske naboer. producent. 24 nr. 12 | december 2024 SMT UDSTYR TIL ELEKTRONIKPRODUKTION RING 76259090
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Aktuel Elektronik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her