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テクノロジー

Google主催のインバータ小型化コンテスト優勝者が決定。目標の3倍を達成 34

ストーリー by hylom
これはすごい 部門より
taraiok 曰く、

Googleが2014年7月、IEEEと共催する形で直流を交流に変換するインバータの小型化、低価格化を競うコンテスト「Little Box Challenge」を開催した。賞金は100万ドル(過去記事)。このコンテストの大賞受賞者が、ベルギーRed Electrical Devilsのチームに確定したそうだ(Google Reseasrch BlogSlashdot)。

彼らが完成させたインバータはGaNトランジスタを用いることにより、14立方インチ(約230cm3)サイズで2kWの出力(142.9W/in3)を実現することに成功。コンテストの要件は体積40立方インチ以下、電力密度50W/in3以上とのことで、サイズと電力密度の両面で基準を大きくクリアするものになった(技術ドキュメント)。Googleもこのような大胆な目標を達成できるとは思わなかったとコメントしている。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • MLCC (スコア:3, 興味深い)

    by Artane. (1042) on 2016年03月10日 18時52分 (#2978377) ホームページ 日記

    タレコミのリンク先のドキュメント [littleboxchallenge.com]をざっくり読んだんですが、

    The air flow between each MLCC row (gap + 0.04 in.) enhances the cooling effect. The volume occupied for the energy storage acts as a second heatsink,due to the assembly geometry and the capacitor type (MLCC).
    Several types of heatsink were thermally simulated and compared with the 3D model (multiple blades, honeycomb, fins interlaced or not, copper foam...).

    そもそも、ハニカム構造の銅のヒートシンクを使うというのもすごいですが、スイッチングしてる窒化ガリウムトランジスタとヒートシンクを挟んだところに、アクティブフィルタ(等?)用の積層セラミックコンデンサを配置してるというのにびっくりしたんですが。

    高密度実装や高周波数でのスイッチングにMLCC(積層セラミックコンデンサ)をメインに使うのは避けられないとは言え、このレベルになるとかなりのリップル電流が流れるだろうから、それに耐えられるものが出始めてるというのが、もうすごいなと思いました。

    アイデアと小型化のためのレイアウト技術もすごいですが、それを支えられるだけの電子部品が出来上がってるというのが…過負荷状態での動作試験もしてるでしょうけど、その上での推定寿命が気になりますね。

    --
    --暮らしの中に修行あり。
    blogはじめました。 [hatena.ne.jp]
    • by Anonymous Coward

      > アクティブフィルタ(等?)用の積層セラミックコンデンサを配置してるというのにびっくりしたんですが。

      普通は何を使うものなの?

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 16時31分 (#2978261)

    これ、商用化してくれませんかね?

    • 需要があれば誰か商用化するのでしょうが、特許まわりはどうなってるのでしょうか。
      前ストーリーで誰かがコメントしていたように、出願してから応募しているもの?

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      当然Googleのデータセンターで使われるんじゃないの

    • by Anonymous Coward

      普通自動車とF1みたいなものですので特殊用途に使うのでない限り
      これ買っても使いこなせないですよ。
      小さいけど高くて安全装備もなく壊れやすい

      • by Anonymous Coward

        キミ 確か無職のはずなのに
        何でも詳しいんだねw

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 16時26分 (#2978258)

    #14立方インチ(約230cm3)

    2.5inc X 1.615inc X 3.41inc なので、チョット厚みのあるスマホサイズか

    • by nemui4 (20313) on 2016年03月10日 16時45分 (#2978271) 日記

      電卓で三乗根叩いたら 約6.13cm 立方、ちっちゃ。

      このサイズで、室温30℃で60℃ってのも優秀なんだろうなぁ。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        これで2kWってすごいな……

    • by Anonymous Coward

      インバータというものに触れたことがない(もしくはそれと気づいていない)から
      一般的なサイズが分からないからググってみたんだけど
      画像を一通り眺めた感じだとミドルタワーのデスクトップPCくらいのサイズに見えたけどあってるんだろうか?

      • by Anonymous Coward

        写真だと大きく見えますが、誘導モータを回すためのもので、小型化優先の2kW程度の出力のものなら、容積は2リットルより少し大きい程度です。雰囲気的には牛乳の1リットルパックを2本並べたくらい。

    • by Anonymous Coward

      SFX電源の小さいやつが W10cm×H5cm×D12.5cm = 625cm^3なので、小型デスクトップPCがかなり小さく作れるな。
      でも個人的には、小さい筐体で大電力より、ACアダプタ用に極小の筐体で中電力という方がもっと欲しい。

      • by Anonymous Coward

        いやこれ、AC-DCコンバータじゃなくて、DC-ACインバータですから。

    • by Anonymous Coward

      ハイライト2箱って言われるとピンとくる。
      # さんま蒲焼2缶でも可

    • by Anonymous Coward

      9.5mm厚 2.5inch HDD/SSD(2.8inch×0.4inch×3.9inch)を4個重ねた位…とか

      #7mm厚SSD/HDDなら6個

    • by Anonymous Coward

      これなら電動スクーターとかが現実的になりそうだなぁ。

  • そっちは結果でたのかしら

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 16時45分 (#2978270)

    アメリカはインチが主流なのは知ってるが、科学技術系ではメートル法が使われる。もしくは「メートル法も」使われると聞いたような。

    結局どっちが優勢なのか知らないがどうなの、知ってる人。
    たしか、ヤードインチだったかメートルで設計したため現場が混乱して失敗作ができたとかなかったか。

    ちなみに、これの大きさ
    2.5 x 1.615 x 3.41 in.
    63.5mm x 41mm x 86.6mm

    • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 20時57分 (#2978461)

      アメリカもメートル条約に加盟してますので、公式的にはSI単位です。
      反対派もいますが一応メートル法へ切り替えようともしています。
      ただ賛成派にしても、さっさと切り替えちまおうぜ!という勢いはなく、
      若い世代にメートル法を普及していくことで、世代交代で徐々に切り替えていく方針のようです。
      (国全体としてそういうコンセンサスがあるのかは知りませんが)

      実際、単位系の切り替えは難しいもので、
      以前カナダで、ヤード・ポンド法からメートル法への移行期において
      単位系違いで飛行機の燃料補給量の計算をミスって、飛行中に燃料切れになるという事故がありました。
      なので、まあ基本的にメートル法を使っている側とすれば不便は不便ですが、
      慎重になるのはしょうがないなって感じです。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      科学方面はどうか知らないけれど、工学方面だと航空宇宙も電子工学も先端技術はインチという印象。

    • by Anonymous Coward

      科学技術計算はSI単位系なので当然メートル法だが、実際に工業機器を作るときにはアメリカ発祥のものは inch が普通に使われる。
      外寸、ネジピッチ、バルブ径など、機材の寸法が inch なのはまあ許せるが、計測機器の単位をヤード/ポンド法にされると換算が面倒なのでやめて欲しい。
      圧力: lbf/inch2 とか トルク: lbf inch とか……

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 19時14分 (#2978392)

    日本、台湾、中国が見当たらないね。
    エントリーはしたんだろうか?

    これ、設計は、3DのPCBCADでやるのかな?

    • これは2kWで 比較するのは20~100kW級(しかも高W品は水冷)
      で土俵がちがう比較を承知で
      「EV用インバーター」とググって出てくる製品の W/cm2 を計算してやると
      この優勝コンバーターのW/cm2 は凄いどころか並以下。

      ここから推測、
      最近のGoogleは、こうした分野では、自動車系メーカーとは
      コンペチターの関係にあって、日本、台湾、中国は招待されなかった
      あるいは、自らエントリーしなかった
      ってとこじゃないのかな?

      • どこの国でも電機系メーカーで本業としてインバータを作っている大手ならこういうコンテストで自社技術を晒すことはないと思います。(Googleはまだ大口顧客ではないでしょうし)

        またユーザー系でインバータを研究している自動車メーカーなどだとご推察のように競合会社のコンテストで自社技術を晒すこともないと思います。

        しかし中国や台湾がまだパワー回路に強くないのは仕方ないとして、日本の大学やベンチャーが見当たらないのは寂しいですね。既に商売に忙しいのだったら結構なことですが。

        親コメント
        • あれ、やんわり書きすぎて伝わらなかった?
          凄いスゴイのコメント多くて不思議だけど、
          EV用から見ると「この優勝インバーターはっきり言ってショボい」

          だから
          >中国や台湾が....日本の大学やベンチャーが見当たらない

          のは
          「レベル低いジュニア大会、大人げないので出るの遠慮してる」

          のも一因、てのが私の推測

          • by Anonymous Coward

            そんな容量の大きなものと比べたら駄目ですよ。あなたの書いておられる通り土俵が違い過ぎますから。
            そのメーカーだって100kWの製品の50分の1の体積で2kWのものを作るのは無理ですから。

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 22時00分 (#2978498)

    すんごいなぁ。今のレギュレータって電子回路の中で90年代から一番進化したんじゃないのかってぐらいスペックが高くなっててビビるよな
    ちっちゃい表面実装の部品にしか見えないのに高電圧大電流ガンガン流せる
    パソコンのマザーボードも大きく見栄えが変わってしまった

  • by Anonymous Coward on 2016年03月10日 22時20分 (#2978515)

    一人暮らしの世帯が増えているのにここ20年ぐらい大型に比べて全然消費電力下がってないし

  • by Anonymous Coward on 2016年03月11日 1時16分 (#2978587)

    「小型化コンテスト」ではなく、「小型化デザインアイデア・コンテスト」で妄想競争をしただけ
    この種の技術はいくらシミュレーションやってもダメで、実機を作って評価しなければ意味が無い
    いかにもGoogleらしいといえば、Googleらしいのか
    #アマチュア無線家でさえほとんど自分でコイルを巻くことをしない時代だというのに、いまだに自分でフェライトコアにワイヤ巻くのはスイッチング電源屋さんだけ

    • by Anonymous Coward

      いや、実機作ってテストしてますよ。写真にも実機が写ってます。

      • by Anonymous Coward

        #2978587は「妄想だけで語っちゃダメだ。実際に確認しないと」というのを身をもって現してるんでしょう。

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