Views
1 week ago

EEPAB Magazine #1 2016

KISELKARBID GER ÖKAD

KISELKARBID GER ÖKAD KRAFT OCH ENERGI ÅT SAMARBETE. I de flesta verkstäder finns en induktionsvärmare för att lokalt hetta upp material, och sådan utrustning kräver omfattande kylning. Några smarta hjärnor från industrin och forskningsinstituten strålade samman för att se om det inte gick att ta en smartare konstruktionslösning. Snart hade man, enkelt uttryckt, ett coolt projekt. 8

För att förstå framgången med projektet går vi tillbaka till 1800-talet. Redan då användes Kiselkarbid, SiC, som slipmedel. Sedan upptäckte man att det gick att tillverka rena kristaller av SiC. Man hade således hittat ett utmärkt material för elektronik, eftersom Kiselkarbid hade både snabbare reaktion och bättre energiöverföring i kraftkomponenterna än Kisel. Upptäckten har bidragit till många arbeten för att ta fram kraftelektronikkomponenter med Kiselkarbid istället för Kisel. Det i sin tur har lett till att man ökat verkningsgraden av överföring, både i Sverige och internationellt. SIC POWER CENTER BILDAS I spåret av detta bildades 2011 en grupp i Sverige som arbetar med kiselkarbid, SiC Power Center. I gruppen, som får stöd av både Vinnova och energimyndigheten, ingår forskningsinstituten Acreo Swedish ICT, Swerea KIMAB och KTH samt ett antal industriföretag som exempelvis EEPAB. SiC Power Center driver bland annat tesen att hälften av alla svensktillverkade elprodukter som innehåller effektelektronik över 10 kW ska innehålla kiselkarbid om sju år. Zsolt Toth-Pal är forskare på Swerea Kimab, ett av forskningsinstituten som ingår i SiC Power Center. Han berättar entusiastiskt om det framgångsrika samarbetet med EEPAB, för att skapa en ny konstruktionslösning med hjälp av kiselkarbid. – Vi ville förbättra konstruktionen av induktionsvärmare med möjlighet att införa kiselkarbid, säger Zsolt. EEPAB tillverkar bland annat kraftelektronik till induktionsvärmare, och därför har vi samarbetat. Dagens lösning har en kraftelektronikmodul som kräver vattenkylning, men genom att ersätta den befintliga lösningen med kiselkarbidlösningen kan vi komma ifrån det. Det var målet med projektet. Samarbetet har mynnat ut i en konstruktionslösning för hur man bygger kretskort. Det nuvarande kortet har byggts om med en så kallad distribuerad lösning med diskreta kiselkarbidkomponenter vilket gör det enklare att kyla och som dessutom ger en högre verkningsgrad. Detta kommer att innebära att vattenkylning inte blir nödvändigt. FRÅN PROJEKT TILL PROTOTYP – OCH TILL PRODUKTION? – Nu har vi konstruktionen klar, berättar Zsolt. Det var projektets avsikt, och jag tror att vi har kommit fram till en mycket intressant lösning för framtiden. Nu tittar projektgruppen på möjligheten att utveckla konstruktionslösningen och bygga framtida moduler och prototyper. Zsolt poängterar att det är ett stort steg att sedan gå från prototyp till produktion, men det finns mycket goda idéer om hur gruppen vill gå vidare för att lyckas. Han berättar att gruppen väntar på möjligheten att söka nya forskningsstöd. De fungerar väldigt bra tillsammans i arbetsgruppen, men tar gärna med fler samarbetspartners. – Det har varit väldigt trevligt att jobba med EEPAB, säger Zsolt. Stämningen har varit så bra och familjär. Jag uppskattar också att det finns ett stort tekniskt kunnande på alla nivåer i bolaget, och att de satsar så mycket på framtiden. Det behöver uppmärksammas, eftersom det är unikt för ett mindre företag. SIC POWER CENTER SiC Power Center grundades 2012 på initiativ av Acreo Swedish ICT, Swerea Kimab och KTH. Syftet är att främja introduktionen av kiselkarbidelektronik i de tillämpningar där hög verkningsgrad, kompakt konstruktion och högre arbetstemperatur ger väsentliga fördelar, både ekonomiska och för samhället. Man ska arbeta med grundläggande forskning samt industridrivna forskningsoch utvecklingsprojekt. TRE OMRÅDEN ÄR VIKTIGAST: – Kretskonstruktion och drivkretsar – Termiska, elektriska och mekaniska simuleringar – Modulteknik 9