Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Power Electronics

Når elektrisk energi skal omsættes fra én form til en anden, er effektelektronik som oftest forudsætningen. Den sørger effektivt for at undgå store energitab og er en nøgleteknologi i bestræbelserne på at minimere energiforbrug og energispild.

Samfundets behov for energi er opadgående, og effektive energiløsninger er derfor vigtigere end nogensinde før. Med den samtidigt stigende brug af vedvarende energi i stedet for fossile brændstoffer er energisektoren for alvor i forandring.

Forandringen er kun mulig med effektelektronikkens evne til at omsætte energi, og den proces sker ved hjælp af halvledere i form af transistorer, dioder eller tyristorer. Her er det både muligt at omsætte én mekanisk energiform til en anden mekanisk energiform, og det samme gør sig gældende med elektriske energiformer. Sidstnævnte er for eksempel tilfældet, når el-nettets 50 Hz AC-spænding konverteres om til jævnspænding på 5-10 Watt i vores mobilopladere.

Det er også muligt at omsætte elektrisk energi til mekanisk energi. Her er det typisk elektromotorer, der omsætter til mekanisk energi, men det er effektelektronikken, der driver elektromotorerne. Det er det, der får elbilen til at køre med den ønskede hastighed eller til at accelerere som ønsket med det lavest mulige energiforbrug.

En vigtig medspiller for vedvarende energi, generering og anvendelse

I forhold til vindenergi betyder effektelektronikken, at vindmøller kan have netop den hastighed, der genererer mest energi ved den aktuelle vindhastighed og efterfølgende tilpasse spænding, strøm, frekvens og fase, så det passer til el-nettet det pågældende sted.

Når energien derefter skal anvendes er det i de fleste tilfælde igen effektelektronikken, der gør det muligt. Det sker i mange elektriske produkter lige fra moderne LED-belysning til motorer i vaskemaskiner og robotter.

Uanset om det drejer sig om konverteringen mellem elektriske systemer, mekaniske systemer eller mellem elektriske og mekaniske systemer, spiller effektelektronik altså en væsentlig rolle.

Fra standardvarer til specialiserede løsninger

I sortimentet af effektelektroniske løsninger findes en lang række standardvarer som spændingsforsyninger til computere og invertere til net-tilkoblede solceller.

Når der derimod er tale om mere specielle anvendelser, hvor virksomhederer for eksempel har helt specielle krav til elektriske og/eller mekaniske specifikationer, som ikke kan opfyldes af standardvarer, vil det være nødvendigt at udvikle individuelle tilpassede løsninger.

For at kunne udnytte effektelektronikken bedst muligt i udviklingen af standardiserede såvel som specialiserede løsninger, er det vigtigt at have en grundlæggende forståelse for kompleksiteten, relevante regulativer og terminologier inden for effektelektronik.

Vi hjælper og inspirerer virksomheder gennem samarbejde

Derfor lægger vi på Ingeniørhøjskolen, Aarhus Universitet stor vægt på, at vores studerende gennem studiet opnår praktisk såvel som teoretisk viden inden for dette. Blandt andet ved introduktion til switch-mode teknik på 4. semester, og yderligere i tilvalgsfaget, effektelektronik.

Gennem samarbejdsaftaler – enten i forbindelse med studie- eller udviklingsprojekter – hjælper og inspirerer vi virksomheder, der arbejder inden for det effektelektroniske område. Her er der mulighed for at komme forbi alt fra specifikation og valg af topologi til optimering af magnetiske komponenter.

Samarbejdet kan eksempelvis foregå via R&D-projekter med virksomheder, bachelorprojekter eller ingeniørpraktikophold.

Kontakt

Særlige kompetenceområder

  • Design og måling af reguleringskredsløb
  • Effektkredsløb - design og layout
  • Effektelektronik-komponenter:

     - MOSFET
     - IGBT
     - Dioder

  • Design og realisering af magnetiske komponenter
  • EMC-komponenter, -standarder og -målinger
  • Sikkerhedsstandarder
  • Mekanisk/termisk design