EN
Links Celeres
Cum rapida evolutione industriae vehiculorum energiae novae, On-Board Charger (OBC) fungitur ut pars centralis connexa inter rete electricum et bateriam potentiae, ideo designatio eius compatibilitatis electromagneticae (EMC) magis magisque vitalis est. Commutatio celeris dispositivorum potentiae in alimentis electricis modi commutantis generat interferencem EMI altius frequens, quae includit tam rumorem conductum modi communis quam modi differentialis transmissum per lineas potentiae, necnon interferencem spatialem radiatam. On-board chargers debent habere designium robustum filtrorum EMC ut adaptentur ad complexum ambientes electromagneticum automotive, ut suum operationem stabilem assecurarent, et ut interferencem cum aliis apparatus electronicis in vehiculo prohibeant. Inter has partes, communis modus chokae et circuitus filtrans typi π sunt partes centrales filtrationis EMC, et electio inductoris directe determinat performancem filtrationis, volumen totius systematis, et fiduciam thermicam.
1-Fontes Rumoris EMI et Architectura Filtrorum
Cum OBC operat, tubuli commutationis altae frequentiae (IGBT vel SiC MOSFET) in circuitu PFC ante et circuitus resonantes in convertitore DC-DC post generant multos componentes harmonicos. Rumores EMI conducti in duas classes dividuntur :rumores modi differentialis et rumores modi communis. Interferentia modi differentialis inter duos lineas intrantis electricitatis (velut inter lineam L et lineam N) existit, ubi directiones currentium oppositae sunt; haec praecipue a fluctuationibus currentis in circuitu electrico orta est, quae propter rapidum incensionem et extinctionem tubulorum commutationis generantur; interferentia modi communis inter lineas electricas et lineam terrae (PE) existit, ubi directiones currentium eundem sunt; haec praecipue ab instantaneis nodis altius voltatis durante actionibus commutationis orta est, quae per capacitatem parassiticam ad terram coniunguntur, necnon ab externis campis electromagneticis. .
Finis input OBC saepe configuratur cum circuitu filtrationis EMI typi π, utendo combinatione inductorum et capacitorum ad supprimendum interferences electromagneticas per diversa spatia frequentialia. Architectura generalis rete filtrationis constat ex capacitor X (filtratio modi differentialis), choco modo communi, capacitor Y (filtratio modi communis), et inductor modo differentialis dispositis secundum ordinem a latere retis, formans structuram filtrationis bi-stadium vel multi-stadium. Stadio anterius principaliter agit interference conductas et harmonicas a latere retis, dum stadio posterius responsabilis est ad ulterius attenuandum rumorem alti-frequentiae generatum ab actionibus commutationis 。
Figura 1. Schema Diagramma OBC
2- Principium Operis et Selectio Materialium Principalium pro Chocis Modo Communis
2.1 Principium Operativum
Chocus communis modi inductus est in clauso nucleo magnetico cum bobinis oppositis directionibus et eodem numero spire, ut obtineretur alta impedantia ad supprimendum rumorem communis modi. Cum currat currus communis modi, directio fluxus magneticis in spiris est identica et superponitur, quare chocus communis modi altam impedantiam praebet, ita ut signa communis modi efficaciter attemperentur. Cum currat currus differentialis modi (velut currus normalis operationis) per duas bobinas, directiones fluxus magneticis in nucleo sunt contrariae et se mutuo neutralizant, ita ut signa differentialis modi fere sine attemperatione transire possint.
Figura 2. Campi magnetici superponuntur dum currus communis modi perfluit
Figura 3. Campi magnetici se mutuo neutralizant dum currus differentialis modi perfluit
Secundum formulam impedantiae choci communis modi:
Et formulam inductantiae:
Permeabilitas magnetik efektif μe inti secara langsung menentukan induktansi yang diperoleh pada ukuran dan jumlah lilitan tertentu. Semakin tinggi permeabilitas, semakin tinggi impedansi pada ukuran yang sama, sehingga menghasilkan efek penyaringan yang lebih kuat .
2.2 Pemilihan Bahan Inti Magnetik
Bahan inti yang umum digunakan untuk choke mode bersama meliputi ferit mangan-seng, ferit nikel-seng, paduan amorf, dan paduan nanokristalin. Perbedaan karakteristik mereka menentukan batas penerapan masing-masing ：
◾ Ferrite: Pilihan Ekonomis untuk Frekuensi Sedang hingga Tinggi Usus
Ferit (seperti Mn-Zn, Ni-Zn) telah menjadi bahan pilihan utama untuk choke mode bersama frekuensi tinggi karena resistivitas tinggi dan kehilangan arus eddy rendah. Ferit Mn-Zn berkinerja sangat baik pada pita frekuensi 100 kHz–1 MHz, tetapi suhu Curie-nya relatif rendah (sekitar 120 ℃) ，causing permeability to drop sharply at high temperatures; Ni-Zn ferrite is suitable for frequency bands above. Although its initial permeability is low (μ<1000) ，its high-frequency stability is superior .
◾ Amorphous and Nanocrystalline Alloys : The Ultimate Solution for High-Frequency, Low-Loss Applications
Amorphous alloys (such as iron-based and cobalt-based) form a disordered atomic structure through a rapid quenching process, exhibiting extremely high saturation magnetic flux density (Bs ≈ 1.2 T) and extremely low high-frequency loss. Nanocrystalline alloys further form a nanocrystalline structure through heat treatment, reducing loss by more than 50% compared to ferrite in the 100 kHz–500 kHz frequency band, and significantly improving temperature stability. They are suitable for scenarios with strict efficiency requirements, such as electric vehicle charging modules.
2.3 Key Selection Points for Common Mode Chokes
（1）Inductantia: Selige inductantiam idoneam secundum frequentiam operationis et proprietates interfectionis incensatoris in vehiculo. Generaliter, inductantia maior meliorem suppressionem frequentialium infimorum praebet, sed insertionem perditam circuitus augere potest. Inductantia communium chokorum saepe inter paucas centenas microhenrias et paucas millihenrias variat. （μH ）et paucas millihenrias （mH* ）.
（2) Currentis nominis: Currentis nominis chokorum communium maior esse debet quam currentis maxima operativa incensatoris in vehiculo, ut degradatio efficacitatis totius systematis propter calorem inductoris evitetur, simulque stabilitas inductoris sub currente nomine optima servetur.
（3) Proprietates frequentiales: Chokum commune cum bonis proprietatibus suppressionis frequentialium altorum selige, ut exigentiae suppressionis interfectionis latibanda incensatoris in vehiculo impleantur. Curvam impedimenti versus frequentiam chokorum communium inspice, ut impedimentum sufficiens intra ambitum frequentiarum destinatarum certificetur.
Pro scenariis applicationis OBC ad altam potentiam, chokes communes gradus automotive moventur praecipue a requisitis personalibus. Egregius grex R&D CODACA Electronics habet longam experientiam in developmento personali chokorum communium et cito praebere potest solutiones productorum congruentes secundum requisita characteristica clientium.
3- Principium circuits filtrantis typi π et puncta principalia selectionis pro inductoribus modi differentialis
A π circuits filtrantis constat ex duobus condensatoribus et inductore modi differentialis, forma litterae π . It utilizes the bypass effect of capacitors and the filtering effect of inductors to effectively suppress differential-mode interference. In on-board chargers, π-type filter circuits can further reduce interference signals on power lines and improve EMC performance. The typical switching frequency of an OBC ranges from 40 kHz to 150 kHz, and conducted emission testing starts from 150 kHz. Therefore, differential-mode filtering primarily targets differential-mode noise in the 150 kHz to 1 MHz frequency band.
The cutoff frequency formula for a π-type filter is:
Ubi Cx est capacitans aequivalens duorum graduum condensatorum X in filtro typi π. (In disignis realibus, duo gradus condensatorum X eadem capacitante saepe utuntur; ideo capacitans aequivalens filtrandi coniuncta saepius conservatim aestimatur ex valore unius gradus condensatoris X). Disignatio certificare debet ut frequencia deprehensionis multo minor sit quam frequencia commutationis fundamentalis, quae typice accipitur ut 1/5 ad 1/10 frequentiae commutationis, ut certificetur ut fascis frequentionis interrumpendae in banda prohibita filtrationis cadat.
3.1 Principium Operis Inductorium Modi Differentialis
Inductor modi differentialis praecipue ex unico spiro constat, qui in serie cum linea intrantis energiae connectitur. Per impedantiam inductoris contra currentes altius frequenter, viam altius impedantiam pro interferences modi differentialis inter lineam L et lineam N constituit, atque sic attenuationem rumoris efficit. Cum inductor eligitur, inductores scuti sunt praeferebiles ad radiationem externam et interferences externas minuendas.
(1) Inductantia: Inductantia est fundamentale parametrum inductoris modi differentialis, quod eius facultatem ad supprimendum rumorem in certis frequentiis determinat. Fascis frequentiarum destinatarum ad filtrandum considerandus est dum eligitur; maior inductantia generaliter effectus magis notabiles ad supprimendum rumorem bassae frequentiae praebet.
(2) Currentis nominis: Hoc ad maximum currentum refert, sub quo inductor tuto operari potest longo tempore sub condicionibus specificatis augmenti temperaturae. Electio facienda est ut currentus operationis maximus minor sit quam currentus nominalis, cum ampla margine (typice ＞ 30%).
(3) Resistentia Directa (DCR): Resistentia directa ad resistentiam internam spire inductoris sub conditionibus directae currentis refert. Quo minor DCR, eo minor consumptus electricus generatus est, dum correns directus transiret, ergo efficiens tota melior fit.
Quoniam OBC i s ad applicationes automobilium pertinent, inductores normas fiduciae electronicarum automobilium AEC-Q200 satisfacere debent. Experimenta includunt: experimenta performance electricae, experimenta percussionis mechanicae, experimenta vibrationis, experimenta fortitudinis terminalis, experimenta soldabilitatis, experimenta humiditatis sub bias, experimenta cyclorum temperaturarum, experimenta depositi ad altas temperaturas, etc. CODACA varia genera productorum electricorum standardium automobilium praebere potest.
Infra ostenditur quaedam inductores de gradación automotriz .Pro detaliis, quaeso visitate officialem situm CODACA Electronics ad https://www.codaca.com.cn/, aut cum personis venditionis CODACA communicare. Quaestiones valde benevolentur.
Figura Caption: Figura 4. Inductor Automobilis Gradus CODACA