EN
SZYBKI DOSTĘP
Przetworniki impulsowe klasy motorycznej firmy CODACA skutecznie zwiększają sprawność przetwornic DC/DC w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii
W ostatnich latach, wraz ze wzrostem produkcji i sprzedaży pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii, popyt na przetwornice DC/DC na rynku stale się zwiększa. Przetwornice DC/DC odgrywają bardzo ważną rolę w pojazdach elektrycznych, pojazdach z ogniwami paliwowymi oraz pojazdach hybrydowych. W zależności od różnych wymagań aplikacyjnych, popularne topologie przetwornic DC/DC stosowanych w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii obejmują BOOST, BUCK i BUCK-BOOST.
Jako komponenty przesyłające energię, konwertery DC/DC muszą spełniać wysokie wymagania dotyczące sprawności przetwarzania, aby poprawić wykorzystanie energii, osiągnąć oszczędność energii i ochronę środowiska oraz wspomóc realizację celów związanych z szczytowym poziomem emisji węgla i neutralnością węglową. Obecnie sprawność konwerterów DC/DC może przekraczać 98%, co jest bezpośrednio związane z utratą wielu komponentów, takich jak cewki indukcyjne, kondensatory, rezystory i tranzystory przełączające.
Cewki indukcyjne, jako jeden z kluczowych elementów konwerterów DC/DC, są szeroko stosowane w konwerterach DC/DC. Wybór materiałów uzwojenia i rdzenia magnetycznego oraz technologia produkcji mają istotny wpływ na sprawność przetwarzania oraz stabilność i niezawodność konwerterów DC/DC. Dlatego przy projektowaniu konwertera DC/DC do zasilania pojazdów, wybór wysokiej jakości i bardzo niezawodnych cewek indukcyjnych o klasie motoryzacyjnej ma szczególne znaczenie.
Rys. 1 Zastosowanie cewki indukcyjnej w pokładowym konwerterze DC/DC pojazdu
1. Wymagania projektowe dla cewki indukcyjnej konwertera DC/DC samochodowego
1.1 Niskie straty: Częstotliwość pracy samochodowego konwertera DC/DC jest stosunkowo wysoka, osiągając 500 kHz lub nawet 1 MHz. Cewki indukcyjne należy projektować z zastosowaniem materiałów magnetycznych o niskich stratach, aby zmniejszyć straty w rdzeniu przy zastosowaniach wysokiej częstotliwości, zminimalizować generowanie ciepła i poprawić sprawność wyjścia.
1.2 Wysoka odporność na napięcie: W pojazdach z napędem hybrydowym czy elektrycznym znajduje się wiele elementów wysokonapięciowych, takich jak akumulatory trakcyjne, silniki napędowe, kontrolery pokładowe itp. Napięcie układu napędowego silnika przekracza 400 V lub 800 V. Cewka indukcyjna, jako kluczowy komponent konwerterów DC/DC, musi posiadać zdolność wytrzymywania wysokiego napięcia.
1.3 Duży prąd: Większość obwodów elektronicznych w pojazdach samochodowych wykorzystuje konstrukcję o dużej gęstości i mocy, a dławik musi zachować wystarczająco wysoką wartość indukcyjności przy warunkach dużego chwilowego prądu szczytowego, aby zapewnić prawidłowe działanie obwodu. Jednocześnie musi on również wytrzymać długotrwałe zasilanie przy wysokim prądzie, utrzymując wzrost temperatury powierzchni dławika na poziomie nieprzekraczającym dopuszczalnej wartości.
1.4 Wysoka niezawodność: Środowisko pracy przetwornic DC/DC jest złożone i wiąże się z problemami takimi jak wysoka temperatura w komorze silnika, wibracje pojazdu czy znaczne wahania napięcia akumulatora. To stawia wysokie wymagania względem niezawodności produktów typu dławik, które muszą charakteryzować się odpornością na wstrząsy mechaniczne i wibracje, szoki termiczne, ekstremalne temperatury oraz wysokie napięcie.
1.5 Małe rozmiary: Wraz z integracją systemów zasilania samochodów, takich jak zintegrowane układy DC/DC+OBC 2 w 1 oraz DC/DC+OBC+PDU 3 w 1, wysoka gęstość mocy i wysoka skuteczność działania stały się kierunkami rozwoju zasilania pojazdów. W przypadku dławików małe rozmiary i lekkość staną się wymaganiami projektowymi, aby spełnić potrzeby związane z kompaktową objętością i zainstalowaniem w wysokiej gęstości konwerterów DC/DC.
1.6 Ochrona przed zakłóceniami: Wraz z integracją i zwiększoną gęstością montażu komponentów elektronicznych w pojazdach pojawiają się problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi. Dławiki zostały zaprojektowane z zastosowaniem struktur ekranujących, aby wzmocnić skuteczność ekranowania i skutecznie zmniejszyć zakłócenia elektromagnetyczne.
2. Dławik samochodowy firmy CODACA do konwerterów DC/DC w samochodach
Jako profesjonalny producent induktorów formowanych i induktorów o wysokim prądzie, z 24-letnim doświadczeniem w badaniach i rozwoju induktorów, CODACA Electronics opracowała i zaprojektowała wiele serii induktorów samochodowych, takich jak VSRU, VSAB, VSEB o niskich stratach, wysokiej niezawodności i odporności na wysoki prąd dla konwerterów DC/DC samochodowych. Produkty zostały uruchomione seryjnie i szeroko stosowane w wielu projektach produkcyjnych motoryzacyjnych.
Aby zagwarantować długotrwałą stabilną pracę produktów indukcyjnych w złożonych warunkach środowiskowych, induktory samochodowe firmy CODACA przeszły rygorystyczne testy produktowe i spełniają certyfikację AEC-Q200 Grade 0. Zakres temperatur pracy wynosi od -55 ℃ do +155 ℃ (maksymalnie do 165 ℃).
2.1 Induktor super wysokiego prądu klasy automotywnej, seria VSRU
Zakres wartości indukcyjności dla Serii VSRU27 induktorów samochodowych o wysokim prądzie wynosi 1,00–15,00 μH, przy prądzie nasycenia dochodzącym do 100 A i minimalnym DCR równym 0,46 mΩ.
Seria VSRU27 wykorzystuje płaską technologię nawijania cewek oraz materiał magnetyczny o niskich stratach, charakteryzujący się bardzo niskim oporem stałoprądowym i zmiennoprądowym, umożliwiając długotrwałą pracę w warunkach wysokiego prądu przy niewielkim wzroście temperatury. Symetryczna konstrukcja szczeliny powietrznej zapewnia równomierne rozłożenie gęstości strumienia magnetycznego w rdzeniu, co zwiększa odporność indukcyjności na nasycenie oraz pozwala zachować liniowość przy przejściowych prądach o wysokim szczycie. W serii VSRU27 do podstawy dodano trzeci punkt lutowniczy, znacząco poprawiając odporność na wibracje oraz niezawodność indukcyjności.
2.2 Automotoryczna cewka formowana VSAB serii
The Seria VSAB automotorycznych cewek formowanych ma zakres indukcyjności od 0,47 do 82,00 μH oraz maksymalny prąd nasycenia wynoszący 24A.
Seria VSAB posiada konstrukcję formowaną, charakteryzującą się wysokim wykorzystaniem rdzenia magnetycznego, lepszą sprawnością elektryczną oraz dużą wytrzymałością mechaniczną. Materiał magnetyczny wykonany jest zgodnie z konkretnym projektem mieszanki proszków, cechującym się doskonałą odpornością napięciową. Cewka jest osadzona w proszku magnetycznym, tworząc strukturę ekranowania magnetycznego, która charakteryzuje się odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne oraz bardzo niskim poziomem hałasu. Ponadto, projekt lekkiej konstrukcji całkowicie scalonego dławika umożliwia również oszczędność miejsca montażowego i nadaje się do montażu o dużej gęstości.
2.3 Dławik całkowicie scalony klasy motoryzacyjnej seria VSEB-H
The Seria VSEB-H dławików całkowicie scalonych klasy motoryzacyjnej posiada zakres wartości indukcyjności od 0,47 do 22,00 μH, przy maksymalnym prądzie nasycenia wynoszącym 18,2 A.
Seria VSEB-H wykorzystuje płaskie nawijanie cewek, stop proszkowy o niskich stratach z formowaniem na gorąco oraz konstrukcję rdzenia magnetycznego typu T-Core. Cewki nie są podatne na odkształcenia lub przechylanie, co gwarantuje spójność właściwości elektrycznych dławika i niezawodność produktu. Proces formowania na gorąco zwiększa gęstość rdzenia magnetycznego i zmniejsza różnorodne ryzyka występujące podczas produkcji. Produkt charakteryzuje się wysokim prądem nasycenia, niskimi stratami, szerokim zakresem częstotliwości zastosowań oraz wysoką niezawodnością.
W zależności od różnych scenariuszy zastosowań, Codaca Electronics oferuje również klientom różnorodne, dostosowane do potrzeb rozwiązania z zakresu dławików motoryzacyjnych. Aby zażądać próbek lub uzyskać więcej informacji, prosimy skontaktować się z naszym zespołem obsługi klienta online.