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Da sich die Leistungselektroniktechnologie weiterhin rasant weiterentwickelt, stellen Endanwendungen – darunter neue Energiefahrzeuge, photovoltaische Energiespeichersysteme, Server-Stromversorgungen und industrielle Hochspannungs-Antriebsgeräte – immer strengere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit magnetischer Komponenten. Die Erzielung einer höheren Leistungsdichte, einer hervorragenden thermischen Leistung sowie einer verbesserten Spannungsfestigkeit bei begrenztem Einbauraum stellt für Leistungstechniker bei der Systemkonstruktion und der Komponentenauswahl eine zentrale Herausforderung dar.
Unter Nutzung jahrelanger Expertise in der Technologie magnetischer Komponenten hat CODACA die Serie CPEX-LV Hochspannungsfestes, anpassbares Hochstrom-Leistungsinduktivitätsbauelement, das eine effiziente und zuverlässige Lösung speziell für Hochspannungs- und Hochstromanwendungen bietet.
1- PRODUKTOVERSICHT
Die Hochstrom-Leistungsinduktivitätsbaureihe CPEX-LV zeichnet sich durch das proprietäre, verlustarme magnetische Pulverkernmaterial von CODACA aus, das mit einer Flachdrahtwicklung kombiniert ist und äußerst geringen Gleichstromwiderstand sowie minimierte Kernverluste bietet.
Die Baureihe bietet hervorragende weiche Sättigungseigenschaften und kann daher deutlich höhere Spitzenströme aushalten. Der maximale Sättigungsstrom beträgt 126 A, während der Temperaturanstiegsstrom bis zu 120 A erreicht; dies ermöglicht einen langfristig stabilen Betrieb unter Hochstrombedingungen und unterstützt kompakte, leistungsstarke Designs mit hoher Leistungsdichte optimal.
Mit einer Hochspannungs-Isolierstruktur ausgestattet, bietet die CPEX-LV-Serie eine Isolationsprüfspannung von bis zu 1500 V AC und eignet sich daher ideal für eine breite Palette hochspannungsfähiger Anwendungen, darunter: DC-DC-Wandler, Hochstrom-Schaltregler, Server-Stromversorgungen, Photovoltaik-Wechselrichter, Hochspannungs-Antriebsausrüstung sowie 800-V-HVDC-Elektrofahrzeugplattformen.
Die CPEX-LV-Serie umfasst fünf Gehäusegrößen mit folgenden Modellen: CPEX2622LV, CPEX2626LV, CPEX3222LV, CPEX3231LV, CPEX3635LV. Die spezifischen technischen Daten und Parameter sind in Tabelle 1 dargestellt.
2- Produktmerkmale
2.1 Bis zu 1500 V AC Isolationsprüfspannung für verbesserte Hochspannungssicherheit
Im Vergleich zu anderen Hochstrom-Leistungsinduktoren der CPEX-Familie ist das herausragendste Merkmal der CPEX-LV-Serie ihre Isolationsprüfspannung von bis zu 1500 V AC.
Anwendungen beispielsweise arbeiten 800-V-HVDC-Systeme, Photovoltaik-Wechselrichter und industrielle Hochspannungsantriebsgeräte kontinuierlich bei erhöhten Zwischenkreisspannungen, was hohe Anforderungen an die Isolationsleistung stellt.
Dank seines optimierten Isolationsdesigns gewährleistet die CPEX-LV-Serie nicht nur einen stabilen Betrieb unter kontinuierlichen Hochspannungsbedingungen, sondern widersteht auch wirksam transienten Ereignissen wie Überspannungen und Blitzimpulsen und bietet somit zuverlässigen Schutz sowie eine deutliche Verbesserung der Gesamtsicherheit und Zuverlässigkeit des Systems.
2.2 Hervorragende Strombelastbarkeit für dynamische Lastbedingungen
In Anwendungen wie DC-DC-Wandlern und Schaltnetzteilen mit hohem Strom, bei denen starke Schwankungen des Laststroms üblich sind, werden hohe Anforderungen an die Stromtragfähigkeit einer Drossel gestellt. Die CPEX-LV-Serie zeichnet sich durch ausgezeichnete Gleichstrom-Vorspannungs-Eigenschaften aus und verwendet Kernmaterialien mit hoher Bm (Sättigungsflussdichte); dadurch können die Drosseln problemlos kurzzeitige Spitzenströme und transiente Stromspitzen bewältigen, ohne aufgrund einer Sättigung auszufallen, was einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.
Darüber hinaus verwendet die Serie eine Flachdraht-Wicklungsstruktur. Diese Konstruktion erreicht nicht nur einen extrem niedrigen Gleichstromwiderstand (Rdc) – wodurch Leitungsverluste effektiv reduziert werden –, sondern bietet zudem einen höheren Wicklungsfüllfaktor im Vergleich zu herkömmlichen Runddraht-Designs bei gleicher Baugröße. Dadurch wird die Wärmeableitung und die Stromtragfähigkeit verbessert, was eine stabile Handhabung sehr hoher Ströme in einem kompakten Gehäuse ermöglicht und so hohe Leistung mit einem platzsparenden Formfaktor vereint.
Unten dargestellt sind die Sättigungsstrom- und Temperaturanstiegsstrom-Kurven der CPEX3635LV-Serie.
Sättigungsstrom-Kurve der CPEX3635LV-Serie
Temperaturanstiegsstrom-Kurve der CPEX3635LV-Serie
2.3 Hervorragende thermische Stabilität für komplexe und anspruchsvolle Betriebsbedingungen
Die CPEX-LV-Baureihe nutzt verlustarme, hochtemperaturbeständige Kernmaterialien in Kombination mit einem optimierten Wicklungsdesign aus Flachdrahtspulen, wodurch eine außergewöhnliche thermische Stabilität gewährleistet wird. Mit einem Betriebstemperaturbereich von -55 °C bis +155 °C (einschließlich Umgebungstemperatur und Selbsterwärmung) weist die Baureihe nur minimale Variationen der Induktivität und der Gleichstrom-Vorspannungs-Kennwerte aufgrund von Temperaturschwankungen auf. Dadurch ermöglicht sie einen stabilen, langfristigen Betrieb in komplexen, anspruchsvollen Umgebungen – einschließlich Hochfrequenz- und Hochtemperaturbedingungen – und stellt somit die Zuverlässigkeit des Endsystems sicher.
2.4 Optimiertes elektromagnetisches Verträglichkeits-(EMV-)Design zur Erfüllung strenger Störanforderungen
Mit steigender Leistungsdichte der Leistungselektronik ist die elektromagnetische Interferenz (EMI) zu einem kritischen Problem geworden, das häufig den normalen Betrieb von Geräten stört und umliegende Schaltungen destabilisiert. Die CPEX-LV-Serie verfügt über eine magnetisch abgeschirmte Struktur, die selbst erzeugte elektromagnetische Strahlung sowie Störungen durch externe Schaltungen deutlich reduziert. Dadurch wird die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) effektiv optimiert und die Einhaltung strenger EMV-Normen sichergestellt. Diese Eigenschaften machen die Serie besonders geeignet für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die EMV-Leistung, wie z. B. Server-Netzteile und Telekommunikationsausrüstung.
2.5 Schnelle Individualisierungsdienstleistungen zur präzisen Anpassung an die Anforderungen des Endnutzers
CODACA verfügt über eigene Kompetenzen in der Entwicklung zentraler magnetischer Materialien und kann daher schnell auf individuelle Kundenanforderungen reagieren. Wir bieten flexible Individualisierungsoptionen für die CPEX-LV-Baureihe – von der Auswahl des Kernmaterials und spezifischen Induktivitätswerten bis hin zu maßlichen Anpassungen zur Einhaltung von Einbauräumlichkeiten. Unser F&E-Team reagiert zügig und entwickelt präzise Lösungen, um eine optimale Abstimmung zwischen Drossel und Endanwendung sicherzustellen; dadurch unterstützen wir unsere Kunden dabei, Entwicklungszyklen zu verkürzen und die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte zu steigern.
3– Anwendungsszenarien
Die CPEX-LV-Baureihe hochstromfähiger Leistungsinduktoren wird breit in Hochspannungs- und Hochstromanwendungen eingesetzt. Zu den wichtigsten Einsatzgebieten zählen Stromversorgungen für Rechenzentrums-Server, Photovoltaik-Wechselrichter, hochspannungsfähige Antriebsausrüstung für die Industrieautomatisierung sowie 800-V-HVDC-Systeme für Elektrofahrzeuge. Diese Induktoren sind mittlerweile die bevorzugte Wahl von Leistungsentwicklern, die an Hochspannungsdesigns arbeiten.
4– Produktion und Lieferung
Die CPEX-LV-Serie ist in die Serienproduktion eingetreten und weist eine stabile Lieferzeit von 4–6 Wochen auf, wodurch die Anforderungen der Kunden an eine großvolumige Produktion zuverlässig erfüllt werden können. Darüber hinaus entsprechen die Produkte streng den internationalen Umweltstandards – darunter RoHS, REACH sowie halogenfreie Anforderungen – und vereinen so Leistungsfähigkeit mit ökologischer Verantwortung für den Einsatz in globalen Märkten.
5 – Fazit
Die CPEX-LV-Serie von CODACA – mit hoher Spannungsfestigkeit, Individualisierungsmöglichkeiten und hoher Strombelastbarkeit – erfüllt präzise die Kernanforderungen hochspannungs- und hochstrombasierter Anwendungen. Durch effiziente und zuverlässige Drosselspulenlösungen ermöglicht die Serie ihren Kunden Produkt-Upgrades und treibt innovative Durchbrüche voran.