PROJEKT I WYKONANIE KOMPAKTOWYCH MODUŁÓW PRZETWORNIC IMPULSOWYCH WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI O ULTRAWYSOKIEJ GĘSTOŚCI MOCY DO UNIWERSALNEGO ZAKRESU ZASTOSOWAŃ W URZĄDZENIACH ELEKTRYCZNYCH I ELEKTRONICZNYCH
DESIGN OF COMPACT, HIGH-FREQUENCY SWITCH-MODE POWER SUPPLIES OF ULTRA-HIGH POWER DENSITY FOR A UNIVERSAL RANGE OF APPLICATIONS IN ELECTRICAL AND ELECTRONIC DEVICES
Typ projektu: naukowo-badawczy
Słowa kluczowe: Przetwornice impulsowe DC/DC Przetwornice impulsowe AC-DC Straty mocy Transformatory Tranzystory mocy
Słowa kluczowe (angielski): DC-DC converters AC-DC converters Power loss Transformers Power Transistors
Członkowie konsorcjum: Projekt nie był realizowany w ramach konsorcjum
Okres realizacji projektu: 1.01.1970 - 1.01.1970
Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Nazwa programu: LIDER
Kierownik projektu: Rafał Kasikowski
Wartość dofinansowania: 0,00 PLN
Wartość projektu: 0,00 PLN
Głównymi celami proponowanego projektu badawczo-rozwojowego są zaprojektowanie i wykonanie modułów przetwornic impulsowych wysokiej częstotliwości o podwyższonej sprawności przetwarzania energii elektrycznej oraz zredukowanych gabarytach przestrzennych. Ultrawysoka gęstość mocy, czyli moc przetwarzana na jednostkę objętości urządzenia elektrycznego, jest obecnie kluczowym kryterium przy projektowaniu przetwornic impulsowych, przede wszystkim ze względu na wpływ środowiskowy urządzeń w czasie ich całego cyklu życia. Czynnik ten ma odzwierciedlenie w najnowszych międzynarodowych normach dotyczących wymogów efektywności energetycznej zasilaczy zewnętrznych, takich jak „Level VI” obowiązujący w Stanach Zjednoczonych, czy, ostatnio uaktualniona dyrektywa Parlamentu Europejskiego, które narzucają na przetwornice impulsowe nowe, rygorystyczne parametry wydajnościowe. Spełnienie kryteriów efektywności energetycznej wymusza implementowanie w nowych projektach zasilaczy najnowszych, aktualnie wdrażanych, wysokosprawnych rozwiązań obejmujących konfigurację typu Totem-Pole oraz topologie rezonansowe wraz z wysokoczęstotliwościowymi technologiami półprzewodnikowymi bazującymi na węgliku krzemu (SiC) oraz azotku galu (GaN). Opracowane zasilacze będę projektowane w zgodności z zasadami zawartych w najczęściej stosowanych certyfikatach bezpieczeństwa, aby miały szeroki zakres aplikacyjny obejmujący urządzenia elektryczne i elektroniczne techniki fonicznej/wizyjnej, informatycznej i telekomunikacyjnej, a także aparaturę medyczną lub laboratoryjną. Technologia przetwornic impulsowych wysokiej częstotliwości jest w Polsce ciągle stosunkowo słabo rozwinięta i przeprowadzenie zaplanowanych działań badawczo-rozwojowych mogłoby wpłynąć na rozwój tej specjalności naukowej, silnie wzbogacić wachlarz technik konstrukcyjnych i projektowania, a także, potencjalnie, prowadziłoby do uniezależnienia się od rynków zagranicznych tak istotnego w obecnej sytuacji geopolitycznej.
The main objectives of the proposed research and development project are the design and construction of high-frequency switch-mode power supply modules with enhanced efficiency of power conversion and reduced spatial dimensions. Ultra-high power density, i.e., power converted per unit volume of a given electrical device, is currently a key criterion in the design of switch-mode power supplies, primarily due to the environmental impact of said devices throughout their entire life cycle. This factor is reflected in the latest international standards concerning the energy conservation requirements of external power supplies, such as the "Level VI" standard in the United States or the recently updated directives of the European Parliament imposing new, stringent performance parameters on switch-mode power supplies. Meeting the criteria of enhanced efficiency of power conversion necessitates the implementation of the latest, currently deployed, high-efficiency solutions in new designs, including Totem-Pole configuration and resonant topologies, along with high-frequency semiconductor technologies based on silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN). The developed power supplies will be designed in compliance with the principles contained in the most commonly used safety standards to have a wide range of applications, including electrical and electronic apparatuses in the fields of audio/visual, information technology, and telecommunications, as well as medical or laboratory equipment. High-frequency switch-mode technology is still somewhat underdeveloped in Poland, and carrying out the planned research and development project could contribute to the development of this scientific field, greatly enrich the range of design techniques, and potentially lead to independence of foreign markets, which is becoming increasingly significant in the current geopolitical circumstances.
Powrót