Les chercheurs cherchent à perturber les industries de l’énergie et des soins de santé avec un système d’alimentation pulsée miniature

appareil IRM

Des chercheurs de l’Université de Houston prévoient de développer un système d’alimentation pulsée miniaturisé qui alimentera des appareils d’IRM portatifs mobiles. Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les systèmes d’alimentation pulsée accumulent et stockent de grandes quantités d’énergie pendant une certaine période de temps pour être libérées instantanément plus tard.

Le développement de ces systèmes est étroitement lié à l’ère nucléaire. Au milieu du XXe siècle, les systèmes d’alimentation pulsée ont également été utilisés pour créer d’autres armes militaires, telles que des systèmes radar et des canons à rail.

Au cours du 20e siècle, les systèmes d’alimentation pulsée ont été la clé de la création de machines à rayons X, puis de machines IRM et d’outils basés sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour la production de combustibles fossiles.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Houston, dirigés par le professeur adjoint de génie électrique et informatique du Cullen College, Harish Krishnamoorthy, travaillent au développement de la prochaine génération de systèmes d’alimentation pulsée miniaturisés.

Dans un article de recherche publié dans Transactions IEEE sur l’électronique industrielle, ils proposent de créer un mini-système d’alimentation pulsé qui peut réduire les composants de stockage d’énergie du système, tels que les condensateurs, et fournir une surtension immédiate. L’article a démontré que les éléments de stockage d’énergie peuvent être réduits à moins d’un dixième de la taille des systèmes d’alimentation pulsés conventionnels utilisés sur des applications critiques telles que le radar.

L’architecture de leur nouveau système d’alimentation pulsée s’est avérée si convaincante que l’Agence américaine pour les projets de recherche avancée de l’énergie (ARPA-E) leur a récemment accordé une subvention d’un million de dollars pour construire leur système d’alimentation pulsée miniaturisé à base de nitrure de gallium (GaN). L’équipe de Krishnamoorthy travaillera avec des chercheurs de l’Université de Harvard et de Schlumberger, qui sont des sous-récipiendaires de la subvention.

“Dans un premier temps, nous fabriquerons une alimentation électrique pulsée compacte pour la caractérisation des fluides en environnement extrême qui peut réduire de manière perturbatrice le coût des outils de diagraphie de puits de fond utilisés dans la production d’énergie fossile et géothermique. Cela sera suivi d’un convertisseur miniaturisé adapté à l’IRM portative mobile. Cependant, nous pensons que nous pouvons étendre notre technologie pour fabriquer de petits systèmes de purification de l’eau, des systèmes laser pulsés et des sources de rayonnement électromagnétique pulsé », a déclaré Krishnamoorthy. Le doctorant Yu Yao est l’auteur principal de l’article.

“Nous créons essentiellement une petite machine de stockage d’énergie à haute densité qui aidera à réduire l’espace utilisé par ces machines, ce qui permettra d’économiser des centaines de milliers de dollars en coûts de matériel et d’améliorer leur fiabilité”, a ajouté Krishnamoorthy.


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Plus d’information:
Yu Yao et al, convertisseur à deux étages basé sur GaN avec une densité de puissance élevée et une réponse rapide pour les applications de charge pulsée, Transactions IEEE sur l’électronique industrielle (2022). DOI : 10.1109 / TIE.2022.3159946

Fourni par l’Université de Houston

Citation: Des chercheurs cherchent à perturber les industries de l’énergie et des soins de santé avec un système d’alimentation pulsée miniature (12 avril 2022) récupéré le 12 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-disrupt-energy-health-industries-miniature. html

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