ตัวเหนี่ยวนำเกรดยานยนต์ CODACA เพิ่มประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าของคอนเวอร์เตอร์ DC/DC ในรถยนต์พลังงานใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตและการขายรถยนต์พลังงานใหม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความต้องการคอนเวอร์เตอร์ DC/DC ในตลาดเพิ่มสูงขึ้น คอนเวอร์เตอร์ DC/DC มีบทบาทสำคัญมากในรถยนต์พลังงานใหม่ประเภทต่างๆ เช่น รถยนต์ไฟฟ้า (EV) รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง และรถยนต์ไฮบริด โดยพิจารณาจากความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน โทโพโลยีที่พบบ่อยสำหรับคอนเวอร์เตอร์ DC/DC ที่ใช้ในรถยนต์พลังงานใหม่ ได้แก่ BOOST, BUCK และ BUCK-BOOST
ในฐานะองค์ประกอบสำหรับการถ่ายโอนพลังงาน ตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converters) จำเป็นต้องตอบสนองข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม และช่วยให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยคาร์บอนสูงสุดและการเป็นกลางทางคาร์บอน ในปัจจุบัน ประสิทธิภาพของตัวแปลงกระแสตรงสามารถอยู่ที่ระดับเกินกว่า 98% ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสูญเสียของหลายองค์ประกอบ เช่น ตัวเหนี่ยวนำ (inductors) ตัวเก็บประจุ (capacitors) ตัวต้านทาน (resistors) และหลอดสวิตช์ (switching tubes)
ตัวเหนี่ยวนำ (inductors) นับเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converters) ซึ่งถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลาย การเลือกวัสดุสำหรับขดลวดและแกนแม่เหล็ก รวมถึงกระบวนการผลิต มีผลกระทบสำคัญต่อประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน ความเสถียรและความน่าเชื่อถือของตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converters) ดังนั้น เมื่อออกแบบตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converter) สำหรับแหล่งจ่ายไฟของรถยนต์ จึงมีความสำคัญอย่างมากในการเลือกใช้ตัวเหนี่ยวนำเกรดรถยนต์ที่มีคุณภาพสูงและความน่าเชื่อถือสูง
รูปที่ 1 การใช้งานตัวเหนี่ยวนำในตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converter) ของรถยนต์
1. ข้อกำหนดการออกแบบตัวเหนี่ยวนำสำหรับตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC converter) ในรถยนต์
1.1 การสูญเสียต่ำ: ความถี่ในการทำงานของตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC) ของรถยนต์มีค่อนข้างสูง อาจสูงถึง 500 กิโลเฮิรตซ์ หรือแม้กระทั่ง 1 เมกกะเฮิรตซ์ ควรออกแบบตัวเหนี่ยวนำโดยใช้วัสดุแกนแม่เหล็กที่มีการสูญเสียพลังงานต่ำ เพื่อลดการสูญเสียในแกนภายใต้การใช้งานความถี่สูง ลดการเกิดความร้อน และเพิ่มประสิทธิภาพของการจ่ายไฟฟ้า
1.2 ทนแรงดันสูง: ในยานยนต์พลังงานใหม่มีส่วนประกอบที่มีแรงดันสูงหลายอย่าง เช่น แบตเตอรี่กำลัง มอเตอร์ขับเคลื่อน คอนโทรลเลอร์บนรถ เป็นต้น โดยเฉพาะแรงดันไฟฟ้าของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์มีค่ามากกว่า 400 โวลต์ หรือ 800 โวลต์ ตัวเหนี่ยวนำในฐานะเป็นองค์ประกอบสำคัญของตัวแปลงกระแสตรง (DC/DC) จะต้องมีความสามารถในการทนแรงดันสูงได้
1.3 กระแสสูง: วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ส่วนใหญ่ใช้การออกแบบที่มีความหนาแน่นสูงและกำลังไฟสูง ดังนั้นขดเหนี่ยวนำ (Inductor) จำเป็นต้องรักษาระดับค่าความเหนี่ยวนำให้เพียงพอภายใต้สภาวะกระแสสูงแบบชั่วขณะ เพื่อให้วงจรทำงานได้อย่างปกติ นอกจากนี้ ยังต้องสามารถทนต่อการส่งออกของกระแสไฟฟ้าที่เข้มข้นเป็นเวลานาน เพื่อรักษาอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นบนพื้นผิวของขดเหนี่ยวนำไม่ให้เกินกว่าค่าที่กำหนด
1.4 ความน่าเชื่อถือสูง: สภาพแวดล้อมในการทำงานของตัวแปลง DC/DC มีความซับซ้อน โดยต้องเผชิญกับปัญหาต่างๆ เช่น ความร้อนสูงในห้องเครื่องยนต์ การสั่นสะเทือนของรถยนต์ และแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดความต้องการสูงต่อความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ขดเหนี่ยวนำ ซึ่งต้องมีความสามารถในการต้านทานแรงกระแทกทางกล การสั่นสะเทือน ความร้อนเฉียบพลัน อุณหภูมิและความดันสูง
1.5 ขนาดเล็ก: ด้วยแนวโน้มการผสานรวมระบบจ่ายไฟของรถยนต์ เช่น ผลิตภัณฑ์แบบ 2-in-1 (DC/DC+OBC) และแบบสามในหนึ่ง (DC/DC+OBC+PDU) ความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าสูงและประสิทธิภาพสูงได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาสำหรับระบบจ่ายไฟในรถยนต์ สำหรับอินดักเตอร์ ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาจะกลายเป็นข้อกำหนดในการออกแบบ เพื่อตอบสนองความต้องการในการติดตั้งแบบมีปริมาตรเล็กและมีความหนาแน่นสูงของคอนเวอร์เตอร์ DC/DC
1.6 การป้องกันการรบกวน: ด้วยการผสานรวมและการติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนรถยนต์อย่างหนาแน่น ปัญหาการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ได้ปรากฏชัดเจนขึ้น อินดักเตอร์ถูกออกแบบให้มีโครงสร้างป้องกันแม่เหล็กเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกัน และลดการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
2. อินดักเตอร์เกรดรถยนต์จาก CODACA สำหรับคอนเวอร์เตอร์ DC/DC ในรถยนต์
ในฐานะผู้ผลิตมืออาชีพด้านอินดักเตอร์แบบหล่อและความต้านทานกระแสสูงที่มีประสบการณ์ 24 ปีในด้านการวิจัยและพัฒนาอินดักเตอร์ CODACA Electronics ได้พัฒนาและออกแบบซีรีส์อินดักเตอร์เกรดรถยนต์หลายประเภท เช่น VSRU, VSAB, VSEB ที่มีคุณสมบัติการสูญเสียพลังงานต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง และทนต่อกระแสไฟฟ้าสูงสำหรับเครื่องแปลง DC/DC ในรถยนต์ ผลิตภัณฑ์ได้ผ่านการผลิตจำนวนมากและใช้งานอย่างแพร่หลายในโครงการผลิตยานยนต์หลากหลายโครงการ
เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์อินดักเตอร์สามารถทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพในระยะยาวภายใต้สภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน อินดักเตอร์เกรดรถยนต์ของ CODACA ได้ผ่านการทดสอบผลิตภัณฑ์อย่างเข้มงวดและเป็นไปตามมาตรฐานการรับรองความน่าเชื่อถือ AEC-Q200 Grade 0 โดยมีช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -55 ℃ ถึง +155 ℃ (สูงสุด 165 ℃)
2.1 อินดักเตอร์กระแสไฟฟ้าสูงพิเศษเกรดรถยนต์ ซีรีส์ VSRU
ช่วงค่าอินดักแทนซ์ของ ซีรีส์ VSRU27 ของอินดักเตอร์เกรดรถยนต์กระแสสูง อยู่ระหว่าง 1.00-15.00 μH โดยมีกระแสอิ่มตัวสูงสุดถึง 100A และค่า DCR ต่ำสุดที่ 0.46mΩ
ซีรีส์ VSRU27 ใช้การออกแบบแกนแบนและวัสดุแกนแม่เหล็กที่มีการสูญเสียต่ำ พร้อมทั้งมีความต้านทานกระแสตรงและกระแสสลับต่ำมาก สามารถทำงานได้เป็นเวลานานภายใต้สภาวะกระแสสูงโดยยังคงประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดี การออกแบบโครงสร้างช่องอากาศแบบสมมาตรช่วยให้การกระจายความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กในแกนสม่ำเสมอ ส่งผลให้ความสามารถในการต้านทานการอิ่มตัวของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้น และสามารถรักษาระดับความเป็นเชิงเส้นไว้ได้แม้จะมีกระแสไฟฟ้าสูงสุดชั่วขณะ ซีรีส์ VSRU27 มีการเพิ่มเทอร์มินอลบัดกรีเป็นครั้งที่สามบนฐาน ทำให้ปรับปรุงคุณสมบัติทนต่อการสั่นสะเทือนและความน่าเชื่อถือของตัวเหนี่ยวนำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2.2 ตัวเหนี่ยวนำแบบหล่อสำหรับรถยนต์ VSAB ซีรีส์
The ตัวเหนี่ยวนำแบบหล่อสำหรับรถยนต์ซีรีส์ VSAB มีช่วงค่าความเหนี่ยวนำตั้งแต่ 0.47-82.00 μH และกระแสอิ่มตัวสูงสุดที่ 24A
ซีรีส์ VSAB ใช้โครงสร้างแบบขึ้นรูป มีแกนแม่เหล็กที่ใช้ได้เต็มประสิทธิภาพ ให้คุณสมบัติด้านไฟฟ้าที่ดีกว่า และมีความแข็งแรงสูงทางกลไก วัสดุแม่เหล็กใช้การออกแบบผงผสมเฉพาะ มีความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูงเป็นเลิศ ขดลวดถูกฝังอยู่ในผงแม่เหล็กเพื่อสร้างโครงสร้างการป้องกันแม่เหล็ก ซึ่งมีคุณสมบัติต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม และมีเสียงรบกวนต่ำมาก นอกจากนี้ การออกแบบตัวเหนี่ยวนำแบบบูรณาการที่มีน้ำหนักเบา ยังช่วยประหยัดพื้นที่ในการติดตั้ง และเหมาะสำหรับการติดตั้งแบบหนาแน่นสูง
2.3 ตัวเหนี่ยวนำแบบบูรณาการขึ้นรูปสำหรับรถยนต์ ซีรีส์ VSEB-H
The ตัวเหนี่ยวนำแบบบูรณาการเกรดรถยนต์ซีรีส์ VSEB-H มีค่าความเหนี่ยวนำตั้งแต่ 0.47 ถึง 22.00 μH โดยมีกระแสอิ่มตัวสูงสุดที่ 18.2A
ซีรีส์ VSEB-H ใช้การพันคอยล์แบบแบน อุกอาจที่มีการสูญเสียต่ำด้วยผงโลหะผสมอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน และโครงสร้างแกนแม่เหล็กแบบ T-Core การออกแบบแกนแม่เหล็กช่วยให้คอยล์ไม่บิดหรือเอียงง่าย ทำให้มั่นใจได้ว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอ กระบวนการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนช่วยเพิ่มความหนาแน่นของแกนแม่เหล็กและลดความเสี่ยงต่างๆ ในระหว่างกระบวนการ ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติเช่น กระแสอิ่มตัวสูง การสูญเสียพลังงานต่ำ ความถี่การใช้งานกว้าง และความน่าเชื่อถือสูง
ตามสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน Codaca Electronics ยังมีบริการโซลูชันตัวเหนี่ยวนำเกรดรถยนต์แบบปรับแต่งได้หลากหลายสำหรับลูกค้า เพื่อขอตัวอย่างหรือข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อทีมบริการลูกค้าออนไลน์ของเรา
EN