城大師生研發環保電源轉換器測試系統

梁子儀

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香港城市大學(城大)電子工程學系師生研發了一套以「循環再用」為設計理念的環保電源轉換器測試系統,協助生產商降低用電成本,也為節約能源出力。

手提電腦、手提電話的充電器等都要靠電源轉換器(俗稱「火牛」)供電,把來自插座的交流電轉換成直流電才能運作。電源轉換器生產商在產品出廠前須測試每一個新造的轉換器以穩定其性能(即進行「通電老化」過程),唯傳統的測試方法卻耗費大量電力,極不環保。

「傳統測試是把電阻器與電源轉換器接駁起來,所有流經電阻器的電能都會轉化為熱能,不但白白流失電力,更推升廠房室溫,必須安裝通風系統散熱,加重了製造成本,」電子工程學系鍾樹鴻教授說。「以同時測試200個50瓦的手提電腦電源轉換器為例,一天通電老化10小時便已耗用了100千瓦的電,大約相等於一個三人家庭平均三天的用電量,同時使室溫升至攝氏40至50度。」

鍾樹鴻教授因此應用「回收電力」的概念,率領學生研製了一套環保的通電老化系統,回收七成傳統測試時所耗的電量。他說:「系統造價雖然比製造傳統的電阻器高,然而長遠來說,它透過減少電力流失和使用抽風系統降低室溫所累積節省的電費,則有助削減成本以及節約能源。」

鍾教授指出,這套系統長遠可應用於其他通電測試,例如電池廠測試電池、發電廠測試發電機等。對太陽能一直研究有素的他表示,下一步會嘗試把太陽能技術與這套系統結合,進一步節約能源。

獲得製造商雅達電子有限公司的發起和資助,鍾教授2002年率領城大科學及工程學院二年級學生梁兆威李天河,研製環保的通電老化系統。該兩名學生均參加了由學院推動的「工業培訓計劃」,2003年他們透過學院的「協作教育計劃」到雅達實習一個學期,並繼續參與該項研究,翌年研究亦獲香港政府創新科技署的創新及科技基金撥款資助。經一番努力,研究小組終在2005年底,成功研製出系統原型,去年起在雅達試用。

雅達電子有限公司失效分析高級經理陳紀明先生表示,不少生產商的廠房都設於內地,而內地因面對能源不足的問題而規定用電量,因此對於每天都耗用大量電力做測試的雅達來說,實在有迫切需要研發環保通電老化測試系統。陳先生說:「當時我們知道城大有推行『工業培訓計劃』,於是便找來鍾教授和學生一同合作。」

今年已取得碩士學位的梁兆威和李天河,其專業表現獲陳先生高度讚揚。陳先生認為他們既主動又勤力,有時候為了做研究更主動加班至凌晨時分。梁兆威現獲雅達聘用為失效分析部設計總管,支援該系統的管理工作;而李天河則選擇在鍾教授的指導下繼續攻讀博士學位。

陳紀明先生認為城大的「工業培訓計劃」和「協作教育計劃」對業界幫助甚大。「我們雖然有龐大的設計工程師隊伍作支援,可是他們主要是面向客戶,未能抽時間做深入的研究。該兩項計劃安排城大不同學系的學生參與研究,並由大學教授指導,為我們提供了材料科學、機械工程等方面的專業支援,」他說。

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