News : Neuartiges Schaltkonzept ermöglicht kleinere Ladegeräte

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Das amerikanische Start-Up-Unternehmen FINsix hat Laptop-Ladegeräte entwickelt, die laut eigenen Angaben diverse Vorteile gegenüber konventionellen Exemplaren aufweisen sollen. Grund dafür soll ein neuartiges Schaltkonzept sein, das eine Größenverringerung von bis zu 75 Prozent ermöglichen soll.

Andere Lösungsansätze haben bislang auf die Verwendung neuer Materialien abgestellt – etwa Gallium-Nitrit. Damit wollte man die vermeintlich an ihre Grenzen gelangten herkömmlichen Silizium-Geräte ablösen. Nun wurde der gewünschte Miniaturisierungseffekt aber mit einem vergleichsweise simplen Ansatz erreicht, nämlich der Erhöhung der Arbeitsfrequenz. Die vom Unternehmen erreichte Frequenz soll bis um den Faktor 1.000 höher sein als bei konventionellen Lösungen und bei 100 Megahertz liegen. Dieser Weg war zwar zuvor auch schon bekannt, allerdings wurde offenbar erst jetzt eine praxistaugliche Lösung entwickelt. Denn normalerweise sank mit steigender Frequenz die Effizienz der Geräte; ein Problem, dass FINsix in Kooperation mit Forschern am MIT nun offenbar gelöst haben will. Wie genau, ist allerdings nicht bekannt. Es wird lediglich von 'Wiedergewinnung' eines Teiles der offenbar vorerst sehr wohl eintretenden Energieverluste geschrieben.

FINsix Ladegerät
FINsix Ladegerät (Bild: FINsix.com)

Dieser neue Ansatz soll, wie oben bereits erwähnt, laut technologyreview-Angaben bis zu 75 Prozent an Größeneinsparung ermöglichen. FINsix selbst spricht von einer Verkleinerung der Konverter um den Faktor 10 und einer erhöhten Energiedichte. Nebenbei soll, wie zumindest das MIT-Magazin technologyreview in Erfahrung gebracht haben will, die Fertigung das Potenzial haben materialsparender, einfacher und somit auch günstiger zu sein als jene von derzeitigen Modellen. Ein erstes Modell ist bereits auf der Homepage des Herstellers zu sehen, welches offenbar als Nachrüstoption gedacht ist. Allerdings sollen bereits Verhandlungen mit einem großen Computerhersteller laufen, die auf eine standardmäßige Verwendung bei dessen – tragbaren – Computern abzielen. Eine Verfügbarkeit soll im Laufe des Jahres 2014 gegeben sein.

Als Erfinder wird der Professor für Elektro- und Computertechnik David Perreault genannt, der am renommierten MIT einer Lehrtätigkeit nachgeht.

62 Kommentare
Themen:
  • Maximilian Schlafer E-Mail
    … ist die erste Anlaufstelle für alles, was Recht ist auf ComputerBase. Paragraphen haben es ihm angetan.

Ergänzungen aus der Community

  • Butter_b.d.F. 29.12.2013 19:41
    The elimination of heavy components, like magnetic core transformers
    the overall reduction in component count
    the overall reduction in component count, specifically of through-hole components
    we don’t need discrete inductors or other through-hole components
    can be manufactured in a fully automated surface-mount process
    VHF switching frequencies
    At VHF switching frequencies, energy is processed more often, so it can be handled in smaller chunks. This means less temporary energy storage so the inductors and capacitors can shrink. Since these energy storage components occupy the bulk of the volume, the direct consequence is reduced converter size
    Frequency Innovation for Power
    allows us to waste far less energy each cycle. By combining fundamental circuit concepts including resonance and wave shaping with new power conversion architectures
    The result is very high frequency (VHF) switching—as high as 100 MHz
    Das liest sich wie die Realisierung eines HF-Step-Up/Step-Down DC/DC Converters unter Verwendung eines kürzlich von Linear Technology herausgebrachten IC's, in welchem sämtliche Komponenten integriert sind: extrem kurze Leitungswege (auf dem Chip) sorgen für eine sehr niedrige Blindleistung mangels induktiver Leitungswege, die an keiner passiven Komponente als Wirkleistung "verbraten" wird. Gepaart mit integrierten, symmetrisch geladenen Chipkapazitäten zur Simulation der induktiven Komponente - die 180-Grad-Phasenverschiebung und die passive Blindleistung einer diskreten Spule des Wandlers wird überflüssig bzw. fällt weg -, plus als weitere Komponente die hohe Taktfrequenz, die eben relativ kleine, integrierte Chipkapazitäten zur Ladungszwischenspeicherung ermöglicht. Ist der Chip auch noch so strukturiert, dass gewisse Leitungswege die HF-Abstrahlung kompensieren, entsteht auch kein Elektrosmog. Zumal auf einem Chip kleinster Ausmaße keine als Antenne wirkenden Leitungslängen existieren, welche Störstrahlung erst ermöglichen würden (für die Abstrahlung liegt somit eine Fehlanpassung vor). Die moderne Siliziumtechnik beherrscht das problemlos auch ohne "Wunderstoffe"...

    Diese Technik ist letztlich aber auch nichts grundlegend Neues, es bedurfte vermutlich für diesen spezifischen Anwendungszweck nur dem Anstoß eines Halbleiterherstellers, sie in einer integrierten Lösung so umzusetzen. Der Professor + Entourage dürfte sehr wahrscheinlich zusammen mit LT das Chipdesign entwickelt bzw. auf den Weg gebracht haben. Solche, einen Absatzmarkt versprechende Synergie aus Industrie, Universitäten und helfenden/vermittelnden Händen politischer Institutionen sind im Übrigen normal und unspektakulär, so dass die Regenbogenpresse davon meistens keine Kenntnis erlangt (es sei denn, dass bewusst öffentlich Werbung für ein massentaugliches Produkt wie dieses gemacht wird)
  • foofoobar 29.12.2013 23:44
    Ich verstehe sowieso nicht warum se nicht die Netzgeräte standartgemäs in Gerät einbauen....(Drucker, Scanner, Laptop, teilweise schon Radios).... und die Standart Buchse, die sonst von der Steckdose ins Netzgerät geht, in die Geräte selbst einbauen... DragonScience
    Ohne 220V im Gerät fallen viele Schutzvorschriften weg. Genormte Niederspannungs Stecker sind die Lösung.

    Ergänzung vom 29.12.2013 23:47 Uhr:
    Eine Möglichkeit wäre, die Komponenten des Spannungsreglers in einen IC zu gießen so wie es Intel mit Haswell macht. Die Dinger sind durchaus extrem kompakt, effizient und die Arbeitsfrequenz ist im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen aus diskreten Bauteilen deutlich höher. Piktogramm
    Trafos und Spulen in ICs?

    Und wie die notwendigen Isolationsabstände in einem IC schaffen?