Des chargeurs 24 fois plus petits tout en étant plus efficaces

Publié par Adrien le 08/01/2021 à 09:00
Source: CEA

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Pour la première fois, le CEA-Leti, institut de CEA Tech, a mis en oeuvre une technologie de stockage mécanique pour augmenter la densité de puissance et l'efficacité énergétique des convertisseurs de puissance, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en permettant leur miniaturisation. Cette innovation pourrait couvrir 80% des applications.

Chargeurs d'ordinateurs, de téléphones, appareils électriques en tous genres... les convertisseurs d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) sont partout. Le stockage d'énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie...), une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) émergente de l'électronique de puissance (L'électronique de puissance est l'une des branches de l'électrotechnique, elle concerne les...), pourrait contribuer à réduire considérablement les pertes énergétiques et permettre de nouveaux facteurs de forme compacts pour ces éléments indispensables à notre vie (La vie est le nom donné :) quotidienne.

Dans les convertisseurs à inductances, l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il...) est stockée sous forme de champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) avant d'être restituée sous forme d'énergie électrique avec les caractéristiques de tension (La tension est une force d'extension.) requises par l'application. Les chercheurs du CEA-Leti ont remplacé l'inductance (L'inductance d’un circuit électrique est un coefficient qui traduit le fait qu’un...) par un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne...) piézoélectrique ayant la capacité de stocker de l'énergie par déformation de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...). A volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) égal, ce dispositif permet de stocker beaucoup plus d'énergie. C'est particulièrement vrai aux fréquences élevées: à 1MHz, le gain en volume est d'un facteur 24 ! Il ouvre également la voie à de nouveaux facteurs de forme (avec des épaisseurs inférieures à 1 mm), ce qui permettrait une intégration dans des téléphones ou des tablettes. Les pertes sont, en outre, beaucoup moins importantes, et le rendement bien meilleur.

Un dispositif capable de gérer la séquence de commutation et capable de réguler efficacement la tension de sortie du convertisseur, a été mis au point (Graphie). Des recherches sont en cours pour miniaturiser encore l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) en intégrant l'unité de pilotage dans un ASIC intégré dédié et en intégrant le résonateur mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) à l'aide des technologies MEMS. Validé pour des puissances allant jusqu'à 180 W, il a le potentiel de couvrir 80% des besoins du marché.


Des chargeurs bientôt directement incorporés dans la structure du smartphone ?
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