EN
Тез шилтемелер
Жаңы энергиялык транспорт каражаттарынын өнүгүшүнүн тездетилген темптеринде борбордук заряддагыч (OBC) электр тармагы менен күчтүк аккумуляторунун ортосундагы негизги байланыш компоненти болуп саналат, ошондуктан анын электромагниттик уюмдуктук (EMC) дизайндын мааниси күн өткөнсө күчөп барып жатат. Көчүрүү режиминдеги күчтүк кайнарындагы жогорку тездиктеги көчүрүүлөр жогорку тездиктеги EMI-токтормолорду түзөт, аларга күчтүк сызыктары боюнча өтүп турган жалпы режимдеги жана дифференциалдык режимдеги өтүүчү токтормолор жана мейкиндиктеги чачыранган токтормолор кирет. Борбордук заряддагычтар автомобильдин татаал электромагниттик чөйрөсүнө ылайыкташып, өзүнүн туруктуу иштөөсүн камсыз кылуу үчүн жана автотранспорттун башка электрондук түзүлүштөрүнө токтормо бербөө үчүн надеждуу EMC фильтр дизайнга ээ болушу керек. Алардын ичинен жалпы режимдеги чок жана π-типи фильтр тармагы EMC фильтрлөөнүн негизги компоненттери болуп саналат, индуктивдүүлүк тандоо фильтрлөөнүн эффективдүүлүгүн, бардык системанын көлөмүн жана термалдык надеждуулугун туурасынан аныктайт.
1-EMI токтормолорунун булактары жана фильтр архитектурасы
OBC иштегенде, анын алгы жагындагы PFC тизмегинин жогорку жыштыктагы кайталанган түтүкчөлөрү (IGBT же SiC MOSFET) жана арткы жагындагы DC-DC өзгөрткүчтүн резонанстык тизмектери көп гармоникалык компоненттерди түзөт. Өткөрүлгөн EMI чыңгылыгы эки түргө бөлүнөт :дифференциалдык режимдеги чыңгылык жана жалпы режимдеги чыңгылык. Дифференциалдык режимдеги тоскоолдук эки электр киргизүү сызыгы ортосунда (мисалы, L сызыгы менен N сызыгы ортосунда) каршы ток багыттары менен пайда болот; ал негизинен кайталанган түтүкчөлөрдүн жогорку тездикте күйгүзүлүшү жана өчүрүлүшү натыйжасында электр тизмегинде пайда болгон ток толкуну таасири менен туған; жалпы режимдеги тоскоолдук электр сызыгы менен жерге туташтыруу сызыгы (PE) ортосунда бирдей ток багыты менен пайда болот; ал негизинен кайталанган иштөөдө жогорку кернеэли өтүштүк түйүндөрүнүн паразиттик сыйымдуулук аркылуу жерге туташуусу жана сырткы электромагниттик талаа таасири менен туған .
OBCнин кирүү учуроосу адатта π-түрлүү ЭМИ сүзгүчтүн тармагы менен жабдыктелген, бул тармак индуктивдик жана капаситивдик элементтердин айрым комбинациясын колдонуп, түрлүү жыштыктагы электромагниттик тоскоолдуктарды басаңдатат. Сүзгүчтүн тармактын жалпы архитектурасы тор тармагынын жагынан баштап, X конденсатору (дифференциалдык режимдеги сүзгүчтүк), жалпы режимдеги чоку, Y конденсатору (жалпы режимдеги сүзгүчтүк) жана дифференциалдык режимдеги индуктивдик элементтен турат; бул эки же көп баскычтуу сүзгүчтүн структурасын түзөт. Алгы баскыч негизинен тор тармагынын жагынан келген өтүштүк тоскоолдуктарды жана гармоникаларды иштетет, ал эми арткы баскыч переключениялык иштөөдөн пайда болгон жогорку жыштыктагы шуугун кайрадан басаңдатат 。
Сүрөт 1. OBCнин схемалык сызмасы
2- Жалпы режимдеги чокулардын иштөө принциби жана негизги материалдардын тандалышы
2.1 Иштөө принципи
Жалпы-режимдеги чок (чок) түзүлгөн магниттик өзөккө оң жана сол багытта орнашкан, бирдей орам саны менен оралган орамдардан турат, анда жалпы-режимдеги чыңалууну жогорку каршылык менен басуу кепилдикке алынат. Жалпы-режимдеги ток өткөндө орамдардын магнит агымынын багыты бирдей болуп, бири-бирине кошулуп, жалпы-режимдеги чоктун жогорку каршылыгын пайда кылат, ошондуктан жалпы-режимдеги сигналдар тийиштүү түрдө кемейт. Ал эми дифференциалдык-режимдеги ток (мисалы, нормалдуу иштөө тогу) эки орам аркылуу өткөндө, өзөктө пайда болгон магнит агымынын багыттары каршы болуп, бири-бирин жок кылат, ошондуктан дифференциалдык-режимдеги сигналдар баарынан аз кемейип өтөт.
Сүрөт 2. Жалпы-режимдеги ток өткөндө магнит талаалары кошулуп, бири-бирине кошулат
Сүрөт 3. Дифференциалдык-режимдеги ток өткөндө магнит талаалары бири-бирин жок кылат
Жалпы-режимдеги чоктун каршылык формуласына ылайык:
Жана индуктивдүүлүк формуласы:
Сердечниктин эффективдүү магнит өткөрүмдүүлүгү μe туурасынан берилген чоңдукта жана орамдардын санында алынган индуктивдүүлүктү аныктайт. Өткөрүмдүүлүк жогору болгондой, бирдей чоңдуктагы импеданс да жогору болот, андан келип чыккан фильтрлешилүү таасири күчтүүрөк болот .
2.2 Жалпы-моддуу чокулар үчүн кеңири колдонулган сердечник материалдарына марганец-цинк феррити, никель-цинк феррити, аморфтуу куштар жана нанокристаллдык куштар кирет. Алардын өзгөчөлүктөрүнүн айырмачылыгы алардын өзүнчө колдонуу чегине алып келет
Орто жана жогорку жыштыктар үчүн арзан тандоо ：
◾ Феррит: Феррит (мысалы, Mn-Zn, Ni-Zn) жогорку жыштыкта жалпы-моддуу чокулар үчүн жогорку электр өткөрүмдүүлүгү жана төмөн вихревый токтун чыгышы аркылуу эң көп тандалган материал болуп калды. Mn-Zn феррити 100 кГц–1 МГц жыштык диапазонунда жакшы иштейт, бирок анын Кюри температурасы салыштырмалуу төмөн (чамасы 120℃) Колдонмолор
Ferrite (such as Mn-Zn, Ni-Zn) has become the preferred material for high-frequency common-mode chokes due to its high resistivity and low eddy current loss. Mn-Zn ferrite performs excellently in the 100kHz-1MHz frequency band, but its Curie temperature is relatively low (about 120℃) ，жогорку температурада өткөрүмдүүлүктү кескин төмөндөт; Ni-Zn феррит жогорку жыштык диапазондору үчүн туура келет. Ал эми анын баштапкы өткөрүмдүүлүгү төмөн (μ<1000) ，бирақ жогорку жыштыкта стабилдүүлүгү жогорку .
◾ Аморфтуу жана нанокристаллдык куштар : Жогорку жыштыкта, аз чыгымда иштөө үчүн акыркы чечим
Аморфтуу куштар (мысалы, темир-жана кобальт-негиздүүлөр) тез суутка түшүрүү процесси аркылуу тартибсиз атомдук структураны пайда кылат, ошондой эле экстремалдуу жогорку насыщенный магниттүү акындык (Bs 1.2T) жана жогорку жыштыкта экстремалдуу төмөн чыгымды көрсөтөт. Нанокристаллдык куштар термиялык иштетүү аркылуу нанокристаллдык структураны түзөт, жыштык диапазонунда ферритке салыштырғанда чыгымды 50%дан ашык төмөндөт (100 kHz–500 kHz), жана температура стабилдүүлүгүн белгилүү даражада жакшырат. Алар электр транспортунун заряддоо модулдары сыяктуу тийиштүүлүк талаптары катуу болгон сценарийлерге туура келет.
2.3 Жалпы режимдеги чокучтарды тандоо боюнча негизги пункттар
（1）Индуктивдүүлүк: Онборд заряддагычтын иштөө жыштыгы жана тоскоолдук өзгөчөлүктөрүнө ылайык тиешелүү индуктивдүүлүктү тандаңыз. Жалпысынан, жогору индуктивдүүлүк төмөн жыштыктагы басууну жакшыртат, бирок тизмектин киргизилген чыгымын көбөйтөт. Типтік түрдө, жалпы-моддуу чокулардын индуктивдүүлүгү бир нече жүздөн бир нече миллигенриге чейин болот （μH ）жана бир нече миллигенриге чейин （мГн ）.
（2) Номинал ток: Жалпы-моддуу чокунун номинал тогу онборд заряддагычтын максималдуу иштөө тогунан жогору болушу керек, антпен индуктордун жылынышынан бүтүн системанын эффективдүүлүгүнүн төмөндөшүнө жол бербей, ошондой эле индуктордун номинал токтун астында жакшы туруктуулугун камсыз кылуу үчүн.
（3) Жыштык өзгөчөлүктөрү: Онборд заряддагычтын кең диапазондук тоскоолдук басуусу талаптарын кошо турган жалпы-моддуу чокунун жогору жыштыктагы басуу өзгөчөлүктөрү жакшы болушу керек. Жалпы-моддуу чокунун импедансы менен жыштык арасындагы көрсөткүчтү текшерип, максаттуу жыштык диапазонунда жетиштүү импеданс бар экендигин камсыз кылыңыз.
Жогорку күчтүү OBC колдонуу сценарийлары үчүн, автомобиль классындагы жалпы-моддук чокулар негизинен индивидуалдуу талаптарга ылайык таандалат. CODACA Electronics R&D тобу жалпы-моддук чокулардын индивидуалдуу иштетилүүсүндө көп жылдык тажрыйбага ээ жана клиенттин сапаттык талаптарына ылайык тез арада ылайыктуу продукт чечимдерин сунуштай алат.
3- Принципи пи-типи фильтр тизмеги жана дифференциалдык моддук индуктивдүүлүктүн негизги тандалуу чекиттери
А пи фильтр тизмеги эки конденсатордон жана дифференциалдык моддук индуктивдүүлүктөн турат, ал «пи» тамгасынын формасындай пи бул конденсаторлордун өткөрүш таасири жана индуктивдүүлүктүн сүзгүч таасирин колдонот, ошондуктан дифференциалдык режимдеги бузулууларды тийиштүү түрдө басат. Автомобилдин ичиндеги заряддагычтарда π-типтеги сүзгүчтөр күчтүн сызыктарындагы бузулууларды ар кандай түрдө кемитип, ЭМС (электромагниттик совместимдүүлүк) өнүмдүүлүгүн жакшыртат. ОВС-тин типтүү көчүрүү жыштыгы 40 кГц~150 кГц диапазонунда болот, ал эми өткөрүлгөн чыгарылыштарды сынап кароо 150 кГцтен башталат. Ошондуктан дифференциалдык режимдеги сүзгүчтөр негизинен 150 кГц~1 МГц жыштык диапазонундагы дифференциалдык режимдеги шумду басууга багытталган.
Π-типтеги сүзгүчтүн токтотуу жыштыгынын формуласы:
Бул жерде Cx — π-типтеги фильтрдагы эки баскычтагы X конденсаторлорунун эквиваленттуу сыйымдуулугу. (Чындыгында, көпчүлүкдө иштелип чыгарылган долбоорлордо бирдей сыйымдуулугу бар эки баскычтагы X конденсаторлор колдонулат, ошондуктан жалпы эквиваленттуу фильтрлөө сыйымдуулугу көбүнчө бир баскычтагы X конденсаторунун мааниси боюнча сактап алынат). Долбоор төмөнкү жыштыктын негизги кайталануу жыштыгынан көпчүлүкчө төмөн болушу керек; адатта, ал кайталануу жыштыгынын 1/5–1/10 бөлүгү катары алынат, бул фильтрдин токтотуу диапазонунда максаттуу көпчүлүкчө тоскоолдук жыштыгынын жайгашуусун камсыз кылат.
3.1 Дифференциалдык режимдеги индуктивдүүлүктүн иштөө принциби
Дифференциалдык режимдеги индуктивдик катышма негизинен бир гана орамдон турат, ал электр киргизүү сызыгында өз ара тизмектелген. Индуктивдик катышманын жогорку жыштыктагы токко каршы импедансын пайдалануу аркылы L жана N сызыктары ортосундагы дифференциалдык режимдеги чатыртуу үчүн жогорку импеданстык жол түзүлөт, анда чатыртуу төмөндөтүлөт. Индуктивдик катышманы тандоодо сырткы саарып чыгаруу жана сырткы чатыртууну төмөндөтүү үчүн коргонулган индуктивдик катышмаларды тандаңыз.
(1) Индуктивдүүлүк: Индуктивдүүлүк дифференциалдык режимдеги индуктивдик катышманын эң негизги параметри болуп саналат, ал белгилүү жыштыктарда чатыртууну басуу мүмкүнчүлүгүн аныктайт. Тандоо учурунда фильтрлөөнүн максаттуу жыштык диапазону эсепке алынат; чоңураак индуктивдүүлүк жалпысынан төмөн жыштыктагы чатыртууну басууда негизги таасир көрсөтөт.
(2) Аталган ток: Бул индуктивдик элементдин белгиленип берилген температура өсүшү шарттарында узак мүддөткө коопсуздук менен иштей алат канча чоң токту көрсөтөт. Тандоо максималдуу иштөө тогунун номиналдык токтон кичине болушуна камсыз кылуу керек, башкача айтканда, жетиштүү чеги (адатта ＞ 30%).
(3) Туруктуу токтун каршылыгы (DCR): Туруктуу токтун каршылыгы – бул индуктивдик элементтин орамынын туруктуу ток шарттарындагы ички каршылыгы. DCR төмөн болгон сайын, туруктуу ток өткөн учурда пайда болгон энергия чыгымы да кичине болот, ошентип жалпы эффективносту жогорулатат.
ОВС и автомобильдик колдонулуштарга кирбесинен, индуктивдик элементтер АЭС-Q200 автомобильдик электроникасынын надеждүүлүк стандарттарын толуктогузушу керек. Сыноо иштери: электрдик өнөрпөлүү сыноосу, механикалык соқку сыноосу, вибрация сыноосу, терминалдын бекемдиги сыноосу, чыбыртма тутумунун сапаты сыноосу, жүктөлгөн ылгалдуулук сыноосу, температура цикли сыноосу, жогорку температурада сактоо сыноосу ж.б. CODACA ар түрлүү стандартдуу автомобильдик класстагы күчтүү продукттарды сунуштайт.
Төмөндө бир нечэ автомобилдик сипаттагы индукторлор .Деталдар үчүн, CODACA Electronics компаниясынын расмий веб-сайтын көрүңүз https://www.codaca.com.cn/, же CODACAдын сатыс персоналына кайрылуңуз болот. Суроолорду жакшы кабыл алатабыз.
Сүрөттүн түшүндүрмөсү: Сүрөт 4. CODACAнын автомобиль үчүн арналган индуктивдүүлүк катышы