CODACA Los inductores automotrices mejoran eficientemente la eficiencia de conversión del convertidor DC/DC para vehículos de nueva energía
En los últimos años, con el crecimiento en la producción y ventas de vehículos de nueva energía, la demanda de convertidores DC/DC en el mercado ha seguido aumentando. Los convertidores DC/DC desempeñan un papel muy importante en vehículos de nueva energía como automóviles eléctricos, vehículos de celdas de combustible y vehículos híbridos. Según diferentes requisitos de aplicación, las topologías comunes para convertidores DC/DC utilizados en vehículos de nueva energía incluyen BOOST, BUCK y BUCK-BOOST.
Como componente de transferencia de energía, los convertidores CC/CC necesitan cumplir con altos requisitos de eficiencia de conversión para mejorar la utilización de la energía, lograr ahorro energético y protección ambiental, y contribuir a alcanzar los objetivos de punta de carbono y neutralidad carbónica. Actualmente, la eficiencia de los convertidores CC/CC puede superar el 98%, lo cual está directamente relacionado con las pérdidas de muchos componentes tales como inductores, capacitores, resistores y tubos de conmutación.
Los inductores, como uno de los componentes clave de los convertidores CC/CC, están ampliamente utilizados en estos. La selección de los materiales de la bobina y del núcleo magnético, así como los procesos de producción, tienen un impacto significativo en la eficiencia de conversión y en la estabilidad y confiabilidad de los convertidores CC/CC. Por lo tanto, al diseñar el convertidor CC/CC para el suministro de energía del vehículo, es crucial elegir inductores automotrices de alta calidad y alta confiabilidad.
Fig.1 Aplicación del Inductor en el Convertidor CC/CC del Vehículo
1. Requisitos de Diseño para el Inductor del Convertidor CC/CC del Automóvil
1.1 Bajas pérdidas: La frecuencia de operación del convertidor DC/DC del automóvil es relativamente alta, hasta 500 KHz o incluso 1 MHz. Los inductores deben diseñarse con materiales de núcleo magnético de baja pérdida para reducir las pérdidas del núcleo en aplicaciones de alta frecuencia, minimizar la generación de calor y mejorar la eficiencia de salida.
1.2 Alta resistencia dieléctrica: Existen muchos componentes de alto voltaje en los vehículos de nueva energía, como baterías de tracción, motores eléctricos, controladores a bordo, entre otros. Entre ellos, el voltaje del sistema de accionamiento del motor es superior a 400 V o 800 V. El inductor, como componente clave de los convertidores DC/DC, necesita tener la capacidad de soportar altos voltajes.
1.3 Alto flujo de corriente: La mayoría de los circuitos electrónicos automotrices adoptan un diseño de alta densidad y alta potencia, y el inductor debe mantener un valor de inductancia suficiente bajo condiciones de corriente transitoria pico elevada para garantizar el funcionamiento normal del circuito. Al mismo tiempo, también necesita soportar una salida de corriente continua durante mucho tiempo, manteniendo el aumento de temperatura superficial del inductor por debajo del valor especificado.
1.4 Alta fiabilidad: El entorno de operación de los convertidores DC/DC es complejo, enfrentando problemas como altas temperaturas en el compartimento del motor, vibraciones del vehículo y fluctuaciones severas en el voltaje de la batería. Esto plantea altas exigencias sobre la fiabilidad de los productos inductores, requiriendo una fuerte resistencia a choques mecánicos y vibraciones, choque térmico, altas temperaturas y alto voltaje, entre otras características.
1.5 Tamaño reducido: Con la tendencia de integración de los sistemas de potencia automotriz, como productos 2-en-1 DC/DC+OBC y 3-en-1 DC/DC+OBC+PDU, una alta densidad de potencia y alta eficiencia se han convertido en la dirección de desarrollo para aplicaciones automotrices. En cuanto a los inductores, el tamaño reducido y el peso ligero se convertirán en requisitos de diseño para satisfacer las necesidades de volumen compacto e instalación de alta densidad de los convertidores DC/DC.
1.6 Antisuperposición: Con la integración y la instalación de alta densidad de componentes electrónicos automotrices, han surgido problemas de interferencia electromagnética. Los inductores están diseñados con estructuras de blindaje magnético para mejorar la efectividad del blindaje y reducir eficazmente la interferencia electromagnética.
2. Inductor Automotriz de CODACA para convertidor DC/DC de automóvil
Como fabricante profesional de inductores moldeados e inductores de alta corriente con 24 años de experiencia en investigación y desarrollo de inductores, CODACA Electronics ha desarrollado y diseñado múltiples series de inductores automotrices, tales como VSRU, VSAB, VSEB, con baja pérdida, alta confiabilidad y resistencia a alta corriente para convertidores DC/DC de automóviles. Los productos han sido fabricados en masa y ampliamente utilizados en múltiples proyectos de fabricación automotriz.
Para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de los productos inductivos en entornos complejos, los inductores automotrices de CODACA han superado pruebas rigurosas de producto y cumplen con la certificación de pruebas de fiabilidad AEC-Q200 Grado 0. El rango de temperatura de funcionamiento es de -55 ℃ a +155 ℃ (hasta 165 ℃).
2.1 Inductor superinductor automotriz de alta corriente serie VSRU
El rango de valores de inductancia para la Serie VSRU27 de inductores automotrices de alta corriente es de 1,00-15,00 μH, con una corriente de saturación de hasta 100A y una DCR mínima de 0,46mΩ.
La serie VSRU27 adopta un diseño de bobinado plano y materiales de núcleo magnético de baja pérdida, con una resistencia de corriente continua y corriente alterna extremadamente baja, lo que permite funcionar durante mucho tiempo bajo esquemas de alta corriente manteniendo un efecto de bajo aumento de temperatura. El diseño estructural del entrehierro simétrico asegura una distribución uniforme de la densidad de flujo magnético en el núcleo, mejorando así la capacidad anti-saturación del inductor y manteniendo una buena linealidad durante corrientes transitorias de pico elevado. La base de la serie VSRU27 ha incorporado un tercer terminal de soldadura, mejorando eficazmente el rendimiento antivibración y la fiabilidad del inductor.
2.2 Inductor moldeado automotriz serie VSAB
El Serie VSAB de inductores moldeados automotrices tiene un rango de inductancia de 0,47-82,00 μH y una corriente máxima de saturación de 24A.
La serie VSAB adopta una estructura moldeada, con un alto aprovechamiento de los núcleos magnéticos, mejor rendimiento eléctrico y alta resistencia mecánica. El material magnético utiliza un diseño específico con polvo mezclado, con excelente resistencia dieléctrica. La bobina está incrustada en el polvo magnético formando una estructura de blindaje magnético, lo que le confiere características de fuerte resistencia a la interferencia electromagnética y ruido zumbido ultra bajo. Además, el diseño ligero del inductor integrado también permite ahorrar espacio de instalación y es adecuado para montaje de alta densidad.
2.3 Inductor integrado moldeado automotriz grado VSEB-H serie
El Serie VSEB-H de inductores integrados automotrices tiene una gama de valores de inductancia desde 0.47 hasta 22.00 μ H, con una corriente máxima de saturación de 18.2A.
La serie VSEB-H utiliza un bobinado plano, polvo de aleación de bajas pérdidas moldeado por prensado en caliente y un diseño de núcleo magnético T-Core. Las bobinas no se deforman ni se inclinan fácilmente, lo que garantiza la consistencia del rendimiento eléctrico del inductor y la fiabilidad del producto. El proceso de prensado en caliente aumenta la densidad del núcleo magnético y reduce diversos riesgos durante el proceso. El producto se caracteriza por su alta corriente de saturación, bajas pérdidas, amplia frecuencia de aplicación y alta fiabilidad.
De acuerdo con diferentes escenarios de aplicación, Codaca Electronics también ofrece a los clientes diversas soluciones personalizadas de inductores automotrices. Para solicitar muestras o obtener más información, por favor contacte a nuestro equipo de servicio al cliente en línea.
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