L'incroyable brique de puissance rétractable

Alors que les ordinateurs portables continuent de diminuer en taille et en poids, les blocs d'alimentation qui les chargent restent lourds et encombrants. Mais maintenant, le spin-out du MIT FINsix a inventé un adaptateur qui fait environ un quart de la taille et un sixième du poids d'une brique conventionnelle, et tout aussi efficace.

Co-fondé par quatre anciens élèves du MIT - Vanessa Green MNG '08, MBA '11; Anthony Sagneri SM ‘07, PhD ‘12 ; George Hwang PhD ‘10 ; et Justin Burkhart SM '10 — FINsix a développé le plus petit adaptateur pour ordinateur portable au monde, appelé Dart. D'une taille d'environ 2 1/2 pouces cubes et pesant environ 2 onces, l'adaptateur n'est que légèrement plus grand qu'une prise ordinaire.

FINsix a développé le plus petit adaptateur pour ordinateur portable au monde, appelé Dart (illustré ici), qui mesure environ 2 1/2 pouces cubes et pèse environ 2 onces. Photo reproduite avec l'aimable autorisation de FINsix.

Le Dart utilise une nouvelle technologie de conversion de puissance à très haute fréquence (VHF), co-inventée par Sagneri, qui fournit de l'énergie plus souvent et en plus petits morceaux que les adaptateurs traditionnels, gaspillant finalement moins d'énergie. Pour ce faire, la fréquence de commutation de l'adaptateur, qui transfère l'énergie de l'adaptateur à la batterie, est 1 000 fois plus rapide.

Si vous pouvez augmenter cette fréquence de commutation, vous pouvez réduire la quantité d'énergie que vous devez stocker temporairement dans les inductances et les condensateurs - qui constituent la taille et le poids en vrac des briques d'alimentation - pendant le processus de conversion, et cela donne une taille réduite, explique Sagneri.

Le Dart de 65 watts peut alimenter la plupart des ordinateurs portables, smartphones et tablettes. D'ici novembre, FINsix vise à livrer sa première livraison d'environ 4 500 fléchettes aux contributeurs de Kickstarter et à d'autres clients.

Bien que Dart soit le premier produit de consommation de FINsix, Green affirme que la société vise à amener la technologie VHF à un large éventail d'applications. Cela pourrait réduire les convertisseurs de puissance AC-DC pour des produits tels que les lampes LED, les téléviseurs à écran plat, les consoles de jeux, les ordinateurs portables, les vélos électriques et les climatiseurs, tout en réduisant les coûts de fabrication.

La technologie pourrait également aider à réduire la consommation d'énergie avec une conversion d'énergie plus omniprésente, dit Sagneri. Nous ne sommes pas vraiment une entreprise d'adaptateurs ; nous créons la technologie commercialement autorisée pour permettre aux convertisseurs de puissance VHF de devenir une partie importante du marché, dit Sagneri. L'idée est d'aider les gens à réinventer la fourniture d'énergie dans leurs systèmes. Dans les endroits où il s'agit d'un goulot d'étranglement - ce qui continue d'être, à mesure que les appareils deviennent plus denses et plus performants - cela aide le reste de la technologie à progresser.

Rétrécissement du seau

Sous la tutelle de David Perreault, professeur de génie électrique au MIT, Sagneri a aidé à développer un nouveau circuit qui exécute une conversion de puissance à très haute fréquence - 30 à 300 mégahertz - tout en maintenant l'efficacité.

Lorsque FINsix a autorisé cette technologie pour la première fois, la société s'est penchée sur la réduction des convertisseurs de puissance pour les lumières LED. Environ un an plus tard, lorsque la technologie AC-DC était prête, la société a commencé à se concentrer sur les adaptateurs pour ordinateurs portables.

Dans les adaptateurs traditionnels, un ensemble de commutateurs bascule dans un état et prend la tension alternative d'une prise murale, où elle est ensuite stockée dans des inductances et des condensateurs et convertie en tension continue. Les commutateurs basculent ensuite vers un autre état pour fournir de petits morceaux de la tension continue à la batterie, avant de revenir à leur état d'origine.

Pensez à l'électricité comme à l'eau transférée via un seau d'un réservoir plein à un réservoir vide, explique Sagneri. Dans cette analogie, le seau est l'adaptateur qui recueille l'eau (électricité) d'un réservoir plein (sortie) et la vide dans un réservoir vide (batterie d'ordinateur portable).

Si vous souhaitez distribuer, disons, un gallon d'eau par minute du réservoir plein au réservoir vide, avec des adaptateurs conventionnels, vous plongez un seau d'un gallon dans le réservoir plein une fois par minute, dit Sagneri. Nous livrons la même quantité d'eau, dans le même laps de temps, mais 1 000 fois plus rapidement. Ainsi, notre seau passe d'un gallon à un millième de gallon.

Mais chaque cycle de commutation brûle de l'énergie sous forme de chaleur. Une commutation 1 000 fois plus rapide dans un convertisseur typique signifie donc 1 000 fois plus d'énergie gaspillée. Ainsi, le circuit utilise des techniques de résonance (modifiant la façon dont l'énergie oscille entre les inductances et les condensateurs) pour minimiser les pertes d'énergie, ce qui signifie que les commutateurs s'allument et s'éteignent plus efficacement à des fréquences plus élevées.

MIT : une aubaine pour nous

Aujourd'hui, FINsix - qui a levé plus de 7 millions de dollars de financement et embauché 20 employés - opère à partir de Menlo Park, en Californie, et teste rigoureusement son produit commercial et rassemble les fabricants.

Mais son histoire a commencé au MIT en 2010. Green, en tant qu'étudiant à la MIT Sloan School of Management, recherchait une technologie à commercialiser. Dans le même temps, Sagneri, Hwang et Burkhart étaient des étudiants en génie électrique et en informatique enthousiastes à l'idée de créer une entreprise.

Vers 2010, leurs intérêts ont fusionné dans le 15.390 (nouvelles entreprises) du MIT Sloan, un cours où les étudiants présentent des idées commerciales et la classe choisit des idées à poursuivre. La technologie de conversion de puissance VHF de Sagneri n'a pas été choisie. Mais Green a vu du potentiel. J'étais intéressée à travailler sur quelque chose qui avait une vraie technologie derrière elle, dit-elle.

L'équipe fondatrice de quatre personnes a commencé à construire FINsix (alors OnChip Power) avec le mentorat d'entrepreneurs chevronnés du Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship et du Venture Mentoring Service du MIT. L'écosystème du MIT a été une aubaine pour nous, dit Sagneri.

Pour développer FINsix, Green – qui a remporté le prix de l'entrepreneuriat Patrick J. McGovern '59 du MIT en 2011 – est revenue à ses jours dans 15.366 (Energy Ventures), où des étudiants de tous les départements planifient des entreprises autour des technologies propres.

Tout au long de la classe, dit-elle, les équipes apprennent les étapes cruciales de la collecte des commentaires des clients, du respect des jalons technologiques, des étapes de financement et du retour continu vers le client.

L'examen du processus m'a montré les étapes à suivre si vous souhaitez commercialiser la technologie, explique Green. Nous avons répété un grand nombre de ces étapes lors de la création de la base d'OnChip, maintenant FINsix. Pour moi, une grande partie du processus d'entrepreneuriat a été apprise grâce à mes études au MIT.

À l'avenir, FINsix envisage de lancer son premier produit, Dart, sur le marché et de développer des produits de puissance supérieure et inférieure pour répondre aux besoins des clients.

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