JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Omvandlaren krymper för att den måste

Alla vill ha mer energi på mindre yta. Nyckeln är att öka frekvensen i DC-DC-omvandlaren.
- Omvandlarna är helt enkelt tvungna att hänga med i utvecklingen, säger Jan Ancker vd för Craftec.

Det är hans spontana svar på frågan hur omvandlarna kan fortsätta krympa.

Den främsta tekniska förklaringen är att effektiviteten ökat med klockfrekvensen. Likspänningen som matas in i DC-DC-omvandlaren hackas sönder av en omkopplare som styrs av en oscillator. Det ger en växelspänning som enkelt kan transformeras till ny spänning.

Transformationen sker i princip på klassiskt vis via två spolar och en järnkärna. Men man använder kopparfolie i stället för koppartråd vid högre effekter. Och hur man lindar transformatorn effektivt är en hel vetenskap.

högre frekvens - högre effekt
Ju högre frekvens, desto mindre magnetiskt material behövs i transformatorn och desto mindre blir därmed förlusterna.

Den här sortens omvandlare kallas switchade och används i olika varianter i dagens DC-DC-omvandlare. De klarar effekter på upp till ett par kW och har en verkningsgrad i bästa fall på dryga 90 procent.

Den gamla sortens så kallade linjära DC-omvandlare nöjer sig med att transformera ned och likrikta den lågfrekventa växelspänningen i vägguttaget. Det ger en verkningsgrad på cirka 50 procent. Den låga frekvensen kräver en stor transformator, vilket ger förluster. Å andra sidan är konstruktionen enkel och robust.

Det var på 70-talet man började använda switchade omvandlare på några tiotals kHz. Idag ligger frekvensen mellan 1 och 10 MHz.

Den sönderhackade transformerade signalen omvand-las tillbaka till en likspänning via dioder och utjämnande filter. Det är dessa komponenters egenskaper som bestämmer den optimala hackfrekvensen.

Ett problem med högre frekvenser är att DC-DC-omvandlaren börjar fungera som en radiosändare. Det krävs filter för att ta bort energi i övertonerna. Filtren ger förluster.

- Först skapar du ett aggregat med bra egenskaper. För att ta bort störningarna måste du sedan försämra dem, säger Jan Ancker.

Det är fordon och telekomutrustning som är de stora användarna av likspänning och därmed DC-DC-omvandlare.

Telekomindustrin har varit och är den som driver utvecklingen. Det är ingen slump att DC-DC-omvandlare blivit en av Ericsson framgångsrika sidoverksamheter.

Jan Tångring

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)