Schaltnetzteile: KIT-Forscher wollen Lebensdauer von Elektrogeräten erhöhen

| Redakteur: Johann Wiesböck

Kompakt aber langlebig: Das am KIT neuentwickelte Netzteil soll die Schwächen der heute verbreiteten Geräte überwinden.
Kompakt aber langlebig: Das am KIT neuentwickelte Netzteil soll die Schwächen der heute verbreiteten Geräte überwinden. (Bild: Markus Breig)

Wissenschaftler haben ein neues Steuerungsverfahren für Schaltnetzteile entwickelt, das die Lebensdauer der Endgeräte deutlich erhöhen soll. Mehr über das Konzept erfahren Sie hier – und ganz detailliert auf dem Power-Kongress 2019.

Vom Ladegerät für das Smartphone über das Netzteil des Laptops oder der Waschmaschine bis zu LED-Leuchten oder der Ladestation für E-Autos – bei der Stromversorgung von Elektrogeräten sind Schaltnetzteile allgegenwärtig. Sie wandeln den Wechselstrom aus der Hausleitung in den vom Gerät benötigten Gleichstrom um. Das Problem: Die Netzteile sind fehleranfällig, was auch die Lebensdauer der Endgeräte verkürzen kann. Forscherinnen und Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben jetzt ein Netzteil entwickelt, das deutlich länger leben soll.

Die heute verbreiteten Schaltnetzteile sind leicht und kompakt, wegen der darin verbauten Elektrolytkondensatoren aber auch fehleranfällig. Wesentlich langlebiger wären Folienkondensatoren. Diese brauchen aber bis zu zehnmal mehr Platz. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Lichttechnischen Instituts (LTI) am KIT haben jetzt ein digitales Regelungsverfahren entwickelt, welches es erlaubt, Folienkondensatoren einzusetzen – bei nur leicht gesteigertem Platzbedarf.

Das Regelungsverfahren, das auf einem im Netzteil eingebauten Mikroprozessor läuft, erkennt störende Umgebungseinflüsse, sodass beispielsweise höhere Spannungsschwankungen ausgeglichen werden können. Dadurch sind Speicherkondensatoren mit geringerer Kapazität ausreichend.

Hauptausfallursache von Netzgeräten sind die Elektrolytkondensatoren

Die Vorteile fasst Michael Heidinger vom LTI zusammen: „Die Verwendung dieser Folienkondensatoren eliminiert die Hauptausfallursache von Netzgeräten, die Elektrolytkondensatoren. Dies kann je nach Design die Betriebsdauer verdreifachen.“ Das Ergebnis sei ein viel geringerer Wartungsaufwand. „Ein großer Vorteil vor allem an Stellen, bei denen es auf höchste Zuverlässigkeit ankommt, wie in der Luftfahrt, bei Elektroautos oder industriellen Anwendungen.“

Möglich sei diese Technologie erst mit der Verbreitung von sehr leistungsstarken Mikroprozessoren geworden, erklärt Heidinger. „Man kann die Digitalisierung der Netzteile mit dem Technologiesprung von der analogen zur digitalen Fotografie vergleichen.“ Die Technologie bringt weitere Vorteile der Digitalisierung, wie die Fähigkeit zur Fernwartung und die damit verbundene Integration in das Internet of Things.

Die Forscherinnen und Forscher suchen jetzt Industriepartner, die basierend auf dem existierenden Prototypen für ihre Anwendung passende Netzteile konzipieren. Weitere Informationen finden Sie in der Technologiebörse des KIT: https://www.kit-technology.de/de/technologieangebote/details/664/. Details zum KIT selbst finden Sie (in englischer Sprache) unter: http://www.kcist.kit.edu.

Call for Paper zum Power-Kongress im Oktober 2019

Michael Heidinger vom LTI wird das neue Steuerungsverfahren für Netzgeräte auf dem Power-Kongress am 22. Oktober in Würzburg vorstellen. Wenn auch Sie ein interessantes Vortragsthema zu Schaltnetzteilen oder DC/DC-Wandlern präsentieren möchten, dann sollten Sie das nun einreichen: www.power-kongress.de. Einsendeschluss ist der 31. Mai 2019.

Der Power Kongress 2019 teilt sich in zwei Thementage: Der Netzteiletag (22. Oktober) befasst sich mit Auswahl und Eignung von Schaltnetzteilen für Anwendungen in allen Industriefeldern sowie mit neuen Technologien, Speziallösungen und Techniktrends. Am DC/DC-Wandler-Tag (23. Oktober) geht es ausschließlich um Auswahl und Einsatz von DC/DC-Wandlern sowie um aktuelle Entwicklungen und Beispiele für ein optimal gestaltetes Power-Management.

An beiden Tagen findet begleitend zum Vortragsprogramm eine Fachausstellung statt. Alle Infos für Aussteller und Sponsoren finden Sie unter https://www.power-kongress.de/de/aussteller-werden.

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Dafür sind heutzutage Forschungsinstitute notwendig?? Sind die heutigen Unternehmen nur zu geizig...  lesen
posted am 18.07.2019 um 11:09 von Ich und kein anderer !


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