JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Elektroniktidningen
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

sepsSvenska omvandlaren
ryms i en laptop

Snart slipper du släpa på en transformator till din bärbara dator. Seps i Sundsvall tar hjälp av kiselkarbid för att bygga en transformator liten och effektsnål nog för att monteras in i datorn.
En erfaren grupp svenska kraftingenjörer tror sig ha hittat en nisch inom konsumentelektroniken för det nya halvledarmaterialet kiselkarbid. De bygger en omvandlare som levererar 50–100 watt men är liten som en tändsticksask.

kent– Hur hittade ni oss? Vi har försökt hålla en låg profil, undrar Kent Bertilsson, vd på Seps Technologies i Sundsvall, när Elektroniktidningen ringer upp.

Seps betyder ”Small Efficient Power Supplies”. Seps transformatorer är så små att de kan byggas in i bärbara datorer.  Företaget har hittills verifierat en transformator som jobbar i en frekvens mellan
NYA MATERIAL
MÖJLIGGÖR LÅG PROFIL
Komponenterna i Seps transformator använder det nya materialet kiselkarbid. Det har hög effekttäthet, hög temperaturtålighet och låga parasitkapacitanser vilket betyder att det kan arbeta vid höga frekvenser.

Högre frekvens ger i sin tur  kompaktare omvandlare eftersom mindre kapacitanser och induktanser kan användas, då mindre energi behöver lagras i varje cykel. De transformatorer som används idag är normalt begränsade till under cirka en MHz. Över denna frekvens stiger förlusterna kraftigt.

Seps har utvecklat transformatorer som kan arbeta med hög verkningsgrad i upp till cirka 10 MHz. Även switchförluster i transistorn stiger vid höga frekvenser och det krävs därför nya förbättrade komponenter för att få tillräcklig prestanda. Det är här de nya materialen kommer in i bilden.
 fyra och fem MHz och kan leverera 50–100 watt med en verkningsgrad på 95–98 procent.

Kiselkarbid används idag i priståligare nischer som automation och fordon.

– Vi är ganska ensamma hittills att använda dem för konsumentapplikationer. Jag tror det är för att man är rädd för att det ska bli för dyrt, att det inte ska kunna konkurrera med kisel, säger Kent Bertilsson.

Tillämpningen är ändå rättfram och det kommer fler förr eller senare att inse. Att vara tidigt ute på marknaden är alltså en viktig konkurrensfaktor. Därav den låga profilen.

”Låg profil” måste även själva omvandlaren hålla. Det är den avgörande faktorn för att den ska kunna byggas in i en laptop, snarare än hög verkningsgrad.

– Datorer har ganska bra kylsystem, med heatpipes och aktiv kylning. Och trots allt är det i datorn som den största värmeförlusten ligger, inte i omvandlaren, säger Kent Bertilsson.

De exakta måtten på den skarpa versionen beror på tillämpningen men hamnar i storleksordningen runt en tändsticksask, cirka 4 x 4 centimeter. Höjden blir cirka en centimeter med omvandlaren i en fristående modul, eller cirka sex millimeter som del på ett befintligt kretskort. Det är ungefär samma mått som den nuvarande utvecklingsmodellen.

 – Vi kan minska själva omvandlarens storlek men så tillkommer delar för EMI-filtrering. Ingångskapacitansen för att hålla uppe korta spänningsbortfall tar upp en ganska stor volym och i applikationer utan sådana krav kan storleken minskas mer.

dennaVad tror ni prestandan blir?

– Vi kommer att behöva ligga på minst 88 procents verkningsgrad för att kunna sälja den som en fristående spänningsomvandlare, säger Kent Bertilsson.

Seps har ett bra försprång. Företaget är avknoppat från Mittuniversitetet och för cirka fem år sedan tog man rygg på tidiga universitetsprojekt kring kiselkarbid och andra nya effekttåliga material.

– Vi har en kombination i nätverket av kompetens både från transformatorsidan och kiselkarbidsidan, säger Kent Bertilsson.

Styrelseordförande Bengt Olof Larsson var tidigare europachef för Toshiba Semiconductor och är känd entreprenör i elektroniksverige med chefsposter och styrelseposter i bland annat Bitsim, Acreo och ElektronikGruppen. I företaget finns också Tommy Jansson, tidigare vd för ETAL Group, och Chris Harris, affärsutvecklare i Europa för Cree.

Behöver ni mer finansiering?

– Vi väntar med att söka sådant tills vi har ett proof-of-concept.

I dag finansieras verksamheten av medel från Vinnova, Energimydigheten och Regionalfonden.
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)