Vida util – Nova fonte de alimentação aumenta a durabilidade de dispositivos elétricos

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Compacto, mas duradouro: A unidade de fornecimento de energia desenvolvida pelo KIT supera as deficiências dos dispositivos usados ​​atualmente. (Foto: Markus Breig, KIT)

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Cientistas desenvolveram um novo método de controle que aumenta significativamente a vida útil dos dispositivos finais

Desde a unidade de carregamento de smartphones até a fonte de alimentação do laptop ou da máquina de lavar até luzes de LED ou estações de recarga de carros elétricos – as fontes de alimentação de comutação são onipresentes em dispositivos elétricos. Eles convertem a corrente alternada da linha da casa na corrente contínua necessária pelo dispositivo. O problema: as fontes de alimentação são suscetíveis a erros, o que também reduzem a vida útil dos dispositivos finais. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) já desenvolveram uma unidade de fornecimento de energia com um aumento significativo da vida útil.

As unidades de alimentação de chaveamento utilizadas atualmente são leves e compactas, mas também suscetíveis a erros devido aos capacitores eletrolíticos incorporados. Os capacitores de filme teriam vidas de serviço muito mais longas. No entanto, eles precisam de até dez vezes mais espaço. Cientistas do Light Technology Institute (LTI) do KIT já desenvolveram um método de controle digital para o uso de capacitores de filme que precisam de apenas um pouco mais de espaço.

O método de controlo é executado num microprocessador integrado na unidade de fornecimento e detecta impactos ambientais perturbadores, tais como, e. Flutuações de tensão mais altas podem ser balanceadas. Portanto, os capacitores de armazenamento de capacidade reduzida são suficientes. Michael Heidinger, LTI, resume as vantagens: “O uso desses capacitores de filme elimina a principal causa de falha de fontes de alimentação, ou seja, capacitores eletrolíticos. Dependendo do projeto, a vida útil pode ser aumentada em um fator de até três ”. O resultado é um gasto de manutenção muito reduzido. “Esta é uma grande vantagem, em particular em áreas onde é necessária maior confiabilidade, como em aviação, carros elétricos ou aplicações industriais.”

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A unidade de fornecimento de energia desenvolvida pelo KIT reduz o gasto com manutenção de dispositivos elétricos. (Foto: Markus Breig, KIT)

Essa tecnologia tornou-se viável com o uso de microprocessadores de alto desempenho apenas, diz Heidinger. “A digitalização das unidades de fornecimento de energia pode ser comparada com o salto tecnológico da fotografia analógica para a digital”. A tecnologia também possibilita outras vantagens da digitalização, como capacidade de manutenção remota e integração à Internet das Coisas.

 

Os pesquisadores agora procuram parceiros do setor que projetem fontes de alimentação para seus aplicativos com base no protótipo existente.

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Sendo “A Universidade de Pesquisa na Associação Helmholtz”, o KIT cria e transmite conhecimento para a sociedade e o meio ambiente. É o objetivo de fazer contribuições significativas para os desafios globais nas áreas de energia, mobilidade e informação. Para isso, cerca de 9.300 funcionários cooperam em uma ampla gama de disciplinas em ciências naturais, ciências da engenharia, economia e ciências humanas e sociais. O KIT prepara seus 25.100 estudantes para tarefas responsáveis ​​na sociedade, na indústria e na ciência, oferecendo programas de estudo baseados em pesquisa. Os esforços de inovação no KIT constroem uma ponte entre descobertas científicas importantes e sua aplicação em benefício da sociedade, prosperidade econômica e preservação de nossa base natural de vida.

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