Diplomi-insinööri Sanna Vesti on kehittänyt sähköenergiatekniikan alan väitöskirjassaan metodeja hajautettujen teholähdejärjestelmien suunnittelun sekä niiden keskinäisen vertailun parantamiseen. Väitös tarkastetaan perjantaina Tampereen teknillisen yliopiston tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa.
- Kehitetyt menetelmät helpottavat suunnittelijoiden työtä optimoidun ratkaisun löytämiseksi. Näin myös järjestelmälle asetetut kriteerit koon, tehokkuuden ja hinnan suhteen täyttyvät paremmin, kuvaa Sanna Vesti itse tuloksiaan.
Hajautettuja teholähdejärjestelmiä on tänä päivänä kaikkialla: autoissa, lentokoneissa, datakeskuksissa ja tietokoneissa. Ne ovat tärkeässä osassa, kun halutaan pienempää laitekokoa, yhä pidempää akunkestoa ja alhaisempia kustannuksia.
Nämä järjestelmät koostuvat yhdestä teholähteestä, kuten akusta, joka tarjoaa tietyn syöttöjännitteen ja sähkötehon, sekä useista elektronisista kuormista, kuten esimerkiksi mikro-ohjaimista tai muistielementeistä. Syöttöjännite ei ole kuitenkaan usein sopiva kaikille kuormille, ja tästä syystä tarvitaan hajautettu teholähdejärjestelmä muodostamaan tarvittavat kuormakohtaiset jännitetasot.
- Teholähdejärjestelmät koostuvat kaupallisista teholähdemoduuleista, joiden sisäisestä rakenteesta on vain vähän tietoa saatavilla. Kun näistä kaupallisista moduuleista kootaan järjestelmä, niin niiden välillä esiintyvät vuorovaikutukset saattavat aiheuttaa virheitä järjestelmässä, Sanna Vesti selittää.
Koko järjestelmän yksityiskohtainen vuorovaikutusanalyysi vaatii syvällistä ymmärrystä teholähdemoduulien toiminnasta sekä säätötekniikasta. Perinteiset mallinnusmetodit eivät ole sovellettavissa kaupallisiin komponentteihin. Vesti kehitti tätä puutetta korjaamaan analyysimetodin, joka perustuu neljään mitattavissa olevaan taajuusvasteeseen.
- Näiden taajuusvasteiden perusteella voidaan tehokkaasti analysoida, onko valitut komponentit mahdollista kytkeä yhteen siten, että ne eivät vaaranna järjestelmän toimintaa, Vesti sanoo.
Väitöskirja tehtiin yhteistyössä Madridin teknillisen yliopiston (UPM) kanssa. Siinä on yhdistetty Tampereen teknillisen yliopiston sähkötekniikan laitoksen teholähdemoduulien dynaaminen mallintaminen Madridin teollisuuselektroniikan laitoksella (CEI) kehitettyjen optimoitujen teholähdejärjestelmien suunnittelumenetelmien kanssa.
Vaasalainen Vesti työskentelee Itävallan Villachissa Infineon Technologies Austria AG:ssä konsepti-insinöörinä integroitujen teholähdemoduuleiden tuotekehitysyksikössä.
TILAA UUTISKIRJE JA VOITA DELL XPS 13 -KANNETTAVA
Tilaa Elektroniikkalehden uutiskirje ja osallistu samalla arvontaan, jossa voit voittaa Dellin huippulaadukkaan kannettavan XPS 13 -tietokoneen. Kampanja jatkuu Teknologia15-messujen päätöspäivään eli 8.10.2015 asti, jolloin voittaja on selvillä.
Tilaaminen onnistuu tästä.
