Forschung -

Neues Netzteil lässt Elektrogeräte länger leben

Vom Ladegerät für das Smartphone über das Netzteil der Waschmaschine bis zur Ladestation für Elektroautos – bei der Stromversorgung von Elektrogeräten sind Schaltnetzteile, die den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom umwandeln, allgegenwärtig. Ihre Fehleranfälligkeit verkürzt jedoch die Lebensdauer der Endgeräte. Ein neuentwickeltes langlebigeres Netzteil kann das ändern.

Die heute verbreiteten Schaltnetzteile sind leicht und kompakt, wegen der darin verbauten Elektrolytkondensatoren aber auch fehleranfällig. Wesentlich langlebiger wären Folienkondensatoren. Diese brauchen jedoch bis zu zehnmal mehr Platz. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (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.

Möglich sei diese Technologie erst mit der Verbreitung von sehr leistungsstarken Mikroprozessoren geworden, erklärt Michael Heidinger vom Lichttechnischen Institut am KIT. „Man kann die Digitalisierung der Netzteile mit dem Technologiesprung von der analogen zur digitalen Fotografie vergleichen.“ Mit der Eliminierung der Elektrolytkondensatoren lässt sich nicht nur die Betriebsdauer verdreifachen, der Wartungsaufwand verringern und die Zuverlässigkeit steigern. Die Digitalisierung der Netzteile ermöglicht auch die Fernwartung und die Integration in das Internet of Things.

Die Wissenschaftler suchen jetzt Industriepartner, die basierend auf dem existierenden Prototypen für ihre Anwendung passende Netzteile konzipieren.

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