Feriekamera, veiviser, kalender og digitalt shoppingsenter: Dagens telefoner kan mye mer enn bare å ringe og skrive beskjeder, og det blir hele tiden lagt til nye egenskaper.
Men for hver funksjon som kommer, må telefonen bruke en effektkonverter som leder strømmen sikkert fra batteriet eller strømnettet ut til spenningsdomenet. Derfor må effektkonverterne være så små som mulig. Men problemet med konverterne er at de er bygd på et keramisk underlag, så de blir svært varme. Og jo mindre man bygger dem, desto varmere blir de.
Nå har fem unge forskere fra DTU Elektro presentert en ny effektkonverter med et nytt underlag som skal holde telefoner og annen elektronikk kjølig. Det skal den gjøre til tross for sin minimale størrelse. Med bare omtrent to millimeters størrelse i hver retning er dette verdens minste i sitt slag. Dette skriver DTU i en pressemelding.
– Hvert år dukker det opp nye funksjoner i telefoner – flere sensorer, flere kameraer – men telefonene blir ikke større. De krever mer strøm, men de har bare batteriet til å levere energien, så jo flere funksjoner som du legger til, desto flere effektkonvertere trenger du, sier Yasser Nour, som er en av forskerne bak den nye effektkonverteren, til danske Ingeniøren.
Silisium er nøkkelen
Det er ikke bare telefoner som kan få glede av mindre effektkonvertere som genererer mindre varme. Også hodetelefoner, smartklokker, bærbare pc-er og høreapparater trenger å ha små konvertere som ikke blir for varme. Og liten er den nye effektkonverteren i hvert fall – den måler 2,2 mm i lengden og 1,5 mm i høyden.
– I dagens effektkonvertere har du en sentralisert brikke som er omringet av minikomponenter – og en veldig lav frekvens. De kan håndtere varmen fordi de er store. Men hvis du gjør dem mindre med dagens teknologi, blir de svært varme, sier Yasser Nour.
DTU-forskerne har bygd komponentene i den nye effektkonverteren oppå et underlag av silisium. Materialet forhindrer at det blir dannet såkalte hotspots med veldig høye temperaturer. I en vanlig effektkonverter kan temperaturen komme helt opp til 80 grader, men med silisium som underlag blir konverteren høyst 45 grader varm.
Det har tatt forskerne tre år å utvikle den nye effektkonverteren, og arbeidet har medført at forskerne måtte starte helt forfra i konstruksjonsprosessen, forteller Yasser Nour.
– Vi var tenkt helt nytt rundt hele strukturen til konverteren, sier han.
De fem forskerne er nå i ferd med å starte sin egen bedrift for å få den nyutviklede effektkonverteren sin ut på markedet.
Denne artikkelen ble først publisert av Ing.dk (åpner i nytt vindu).
Fjell i bevegelse: Steinbreer øker farten ved høye temperaturer
