Чел-Лети компания усовершенствовала свои предыдущие инновации в области преобразования электроэнергии с использованием пьезоэлектрических резонаторов и создания двухмостового пьезоэлектрического резонаторного преобразователя, облегчающего изоляцию пьезоэлектрических преобразователей без использования трансформаторов.

Новая топология двухмостового изолированного пьезоэлектрического резонаторного преобразователя (DB-IPRC) использует два отдельных пьезоэлектрические резонаторы для изоляции. Усовершенствованная версия преобразователя постоянного тока в постоянный заметно повышает эффективность при сохранении идеи изоляции преобразователя.

Полученные результаты были опубликованы в статье под названием “Схема содействия переключению, повышающая эффективность преобразователей постоянного тока в постоянный на основе пьезоэлектрических резонаторов” который был представлен на выставке PCIM Europe 2024 этим летом.

В документе указано, что при преобразовании напряжения от 200 В до 120 В коэффициент полезного действия преобразователя составляет 96,2% с индуктивной вспомогательной схемой, 94,3% с пьезоэлектрической схемой и 87,4% без какой-либо вспомогательной схемы. Схема пьезоэлектрического резонатора обеспечивает повышенную эффективность в более узком рабочем диапазоне по сравнению с индуктивностью, что приводит к более равномерной выходной мощности преобразователя.

Это исследование основано на предыдущих выводах, опубликованных CEA-Leti в августовском выпуске 2023 года “IEEE Transactions on Power Electronics” в статье под названием “Новая изолированная топология преобразователя постоянного тока в постоянный на основе пьезоэлектрических резонаторов. В статье говорится, что новая архитектура ”использует изоляцию, присущую пьезоэлектрическим резонаторам, для отделения выходного сигнала преобразователя от входного и наоборот”.

Авторы исследования утверждают, что использование пьезоэлектрических резонаторов вместо катушек индуктивности для преобразования мощности значительно уменьшит габариты силовых преобразователей. Полученные результаты позволяют распространить этот компактный метод преобразования на автономные преобразователи. Теперь этот конвертер совместим с более широким спектром приложений, включая телевизоры, смартфоны, планшеты и электроинструменты.

Они также утверждают, что для многих людей пьезоэлектричество связано с получением энергии и концепцией малой мощности; однако при преобразовании энергии пьезоэлектрики работают на высоких частотах, превышающих 100 кГц, без ограничений по входной мощности. Это позволяет достигать уровня мощности в несколько сотен ватт. Спектр применения широк, и большинство преобразователей рассчитаны на мощность менее 100 Вт.