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CODACA Indutores de Grau Automotivo Melhoram com Eficiência a Eficiência de Conversão do Conversor DC/DC de Veículos de Nova Energia
Nos últimos anos, com o crescimento da produção e vendas de veículos de nova energia, a demanda por conversores DC/DC no mercado tem continuado a aumentar. Os conversores DC/DC desempenham um papel muito importante em veículos de nova energia, como veículos elétricos, veículos com célula de combustível e veículos híbridos. De acordo com diferentes requisitos de aplicação, as topologias comuns para conversores DC/DC utilizados em veículos de nova energia incluem BOOST, BUCK e BUCK-BOOST.
Como componente de transferência de energia, os conversores CC/CC precisam atender a requisitos elevados de eficiência de conversão para melhorar a utilização da energia, promover a conservação de energia e a proteção ambiental, e contribuir para a concretização das metas de pico de carbono e neutralidade carbônica. Atualmente, a eficiência dos conversores CC/CC pode ultrapassar 98%, o que está diretamente relacionado às perdas de muitos componentes, como indutores, capacitores, resistores e transistores de chaveamento.
Indutores, sendo um dos componentes principais dos conversores CC/CC, são amplamente utilizados nos conversores CC/CC. A seleção dos materiais da bobina e do núcleo magnético, bem como os processos produtivos, têm impacto significativo na eficiência da conversão e na estabilidade confiável dos conversores CC/CC. Por isso, ao projetar o conversor CC/CC para alimentação veicular, é fundamental escolher indutores automotivos de alta qualidade e confiabilidade elevada.
Fig.1 Aplicação do Indutor no Conversor CC/CC Veicular
1. Requisitos de Projeto para o Indutor do Conversor CC/CC Automotivo
1.1 Baixa perda: A frequência de operação do conversor CC/CC do carro é relativamente alta, chegando a 500 kHz ou até 1 MHz. Os indutores devem ser projetados com materiais de núcleo magnético de baixa perda para reduzir as perdas no núcleo em aplicações de alta frequência, minimizar a geração de calor e melhorar a eficiência da saída.
1.2 Alta resistência dielétrica: Existem muitos componentes de alta tensão nos veículos elétricos, como baterias de tração, motores elétricos, controladores embarcados, entre outros. Entre eles, a tensão do sistema de acionamento do motor é superior a 400 V ou 800 V. O indutor, como componente-chave dos conversores CC/CC, precisa ter capacidade de suportar alta tensão.
1.3 Alta corrente: A maioria dos circuitos eletrônicos automotivos adota projeto de alta densidade e alta potência, e o indutor deve manter um valor suficiente de indutância sob condições de corrente de pico transitória elevada para garantir o funcionamento normal do circuito. Ao mesmo tempo, também precisa suportar a saída de corrente contínua por um longo período, mantendo a elevação de temperatura superficial do indutor dentro do valor especificado.
1.4 Alta confiabilidade: O ambiente de operação dos conversores CC/CC é complexo, enfrentando problemas como alta temperatura no compartimento do motor, vibração do veículo e grandes flutuações na tensão da bateria. Isso exige alta confiabilidade dos produtos indutores, necessitando de forte resistência a choques e vibrações mecânicas, choque térmico, alta temperatura e alta tensão, entre outras características.
1.5 Tamanho reduzido: Com a tendência de integração dos sistemas de potência automotiva, como produtos 2-em-1 DC/DC+OBC e 3-em-1 DC/DC+OBC+PDU, alta densidade de potência e alta eficiência tornaram-se direções de desenvolvimento para a eletrônica automotiva. Para indutores, tamanho reduzido e peso leve se tornarão requisitos de projeto para atender às necessidades de volume pequeno e instalação de alta densidade dos conversores DC/DC.
1.6 Anti-interferência: Com a integração e instalação de alta densidade dos componentes eletrônicos automotivos, surgiram problemas de interferência eletromagnética. Os indutores são projetados com estruturas de blindagem magnética para melhorar a eficácia da blindagem e reduzir efetivamente a interferência eletromagnética.
2. Indutor Automotivo da CODACA para conversor DC/DC de carro
Como fabricante profissional de indutores moldados e indutores de alta corrente com 24 anos de experiência em pesquisa e desenvolvimento de indutores, a CODACA Electronics desenvolveu e projetou múltiplas séries de indutores automotivos, como VSRU, VSAB, VSEB, com baixas perdas, alta confiabilidade e resistência a altas correntes para conversores DC/DC de carros. Os produtos já estão em produção em massa e amplamente utilizados em diversos projetos de fabricação automotiva.
Para garantir o funcionamento estável por longo período dos produtos indutivos em ambientes complexos, os indutores automotivos da CODACA passaram por testes rigorosos de produto e atendem à certificação AEC-Q200 Grau 0 de teste de confiabilidade. A faixa de temperatura de operação é de -55 ℃ a +155 ℃ (até 165 ℃).
2.1 Indutor super de alta corrente para automóveis série VSRU
A faixa de valores de indutância para o Série VSRU27 de indutores automotivos de alta corrente é de 1,00-15,00 μH, com uma corrente de saturação de até 100A e DCR mínimo de 0,46mΩ.
A série VSRU27 adota um design de enrolamento com bobina plana e materiais de núcleo magnético de baixas perdas, com resistência CC e CA extremamente baixa, podendo operar por longos períodos em esquemas de alta corrente mantendo um baixo efeito de elevação de temperatura. O design simétrico do entreferro garante uma distribuição uniforme da densidade de fluxo magnético no núcleo, aumentando assim a capacidade de anti-saturação do indutor e mantendo uma boa linearidade durante correntes de pico transitórias. A base da série VSRU27 adicionou um terceiro terminal de soldagem, melhorando efetivamente o desempenho contra vibrações e a confiabilidade do indutor.
2.2 Indutor moldado automotivo da série VSAB
A Série VSAB de indutores moldados automotivos possui uma faixa de indutância de 0,47-82,00 μH e uma corrente máxima de saturação de 24A.
A série VSAB adota uma estrutura moldada, com alto aproveitamento dos núcleos magnéticos, melhor desempenho elétrico e alta resistência mecânica. O material magnético utiliza um design específico de mistura em pó, com excelente resistência dielétrica. O enrolamento é embutido no pó magnético, formando uma estrutura com blindagem magnética, possuindo características de forte imunidade contra interferência eletromagnética e ruído sonoro ultra baixo. Além disso, o design leve do indutor integrado também permite economizar espaço de instalação e é adequado para montagem de alta densidade.
2.3 Indutor automotivo integrado moldado Série VSEB-H
A Série VSEB-H de indutores automotivos integrados possui uma faixa de valores de indutância de 0,47 a 22,00 μH, com corrente máxima de saturação de 18,2A.
A série VSEB-H adota bobinagem plana, liga de baixa perda com moldagem a quente e estrutura do núcleo magnético em formato T-Core. As bobinas não se deformam ou inclinam facilmente, garantindo a consistência do desempenho elétrico do indutor e a confiabilidade do produto. O processo de prensagem a quente aumenta a densidade do núcleo magnético e reduz diversos riscos durante o processo. O produto possui características como alta corrente de saturação, baixas perdas, ampla faixa de frequência aplicável e elevada confiabilidade.
De acordo com diferentes cenários de aplicação, Codaca A Electronics também oferece aos clientes diversas soluções personalizadas de indutores automotivos. Para solicitar amostras ou obter mais informações, entre em contato com nossa equipe de atendimento online.