CODACA Otomotiv Sınıfı Endüktanslar Yeni Enerji Araçları DC/DC Dönüştürücüsünün Verimliliğini Etkin Bir Şekilde Artırır
Son yıllarda yeni enerji araçlarının üretim ve satış miktarlarının artmasıyla beraber piyasada DC/DC dönüştürücülere olan talep sürekli artmıştır. DC/DC dönüştürücüler elektrikli araçlar, yakıt hücresi araçlar ve hibrit araçlar gibi yeni enerji araçlarında çok önemli bir rol oynamaktadır. Farklı uygulama gereksinimlerine göre yeni enerji araçlarında yaygın olarak kullanılan DC/DC dönüştürücü topolojileri BOOST, BUCK ve BUCK-BOOST olmaktadır.
Bir enerji aktarım bileşeni olarak, DC/DC dönüştürücülerin yüksek verimlilikte çalışması için enerji kullanımını artırmak, enerji tasarrufu ve çevre korumayı sağlamak ve karbon zirvesi ile karbon nötralitesi hedeflerine ulaşmaya yardımcı olacak şekilde tasarlanması gerekir. Günümüzde DC/DC dönüştürücülerin verimliliği %98'in üzerine çıkabilmektedir ve bu durum doğrudan indüktörler, kapasitörler, dirençler ve anahtarlama transistörleri gibi birçok bileşenin kayıplarıyla ilişkilidir.
Indüktörler, DC/DC dönüştürücülerin temel bileşenlerinden biri olarak, DC/DC dönüştürücülerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bobin ve manyetik çekirdek malzemelerinin seçimi ile üretim süreçleri, DC/DC dönüştürücülerin dönüşüm verimliliği ve stabilite güvenilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, araç güç kaynağı için bir DC/DC dönüştürücü tasarlanırken yüksek kaliteli ve yüksek güvenilirliğe sahip otomotiv sınıfı indüktörlerin seçilmesi hayati öneme sahiptir.
Şek.1 Araç DC/DC Dönüştürücüsünde İndüktörün Uygulaması
1. Otomobil DC/DC Dönüştürücüsü İndüktör Tasarım Gereksinimleri
1.1 Düşük kayıp: Otomobil DC/DC dönüştürücüsünün çalışma frekansı nispeten yüksektir, 500 KHz veya hatta 1 MHz'e kadar çıkabilir. Yüksek frekans uygulamalarında çekirdek kayıplarını azaltmak, ısı üretimini en aza indirgemek ve çıkış verimliliğini artırmak için inductorler düşük kayıplı manyetik çekirdek malzemeleri ile tasarlanmalıdır.
1.2 Yüksek gerilim direnci: Yeni enerjili araçlarda güç bataryaları, tahrik motorları, araç içi kontrolörleri vb. gibi birçok yüksek gerilimli komponent vardır. Bunlardan motor tahrik sisteminin voltajı 400 V ya da 800 V'un üzerindedir. Inductor, DC/DC dönüştürücülerin ana bileşeni olarak yüksek gerilimi dayanma kapasitesine sahip olmalıdır.
1.3 Yüksek akım: Çoğu otomotiv elektronik devresi yüksek yoğunluk ve yüksek güç tasarımını benimser ve indüktör, devrenin normal çalışmasını sağlamak için yüksek geçici tepe akımı koşullarında yeterli indüktans değerini korumalıdır. Aynı zamanda indüktörün yüzey sıcaklık artışının belirlenen değeri aşmamasını sağlamak için uzun süreli sürekli yüksek akım çıkışına dayanması gerekir.
1.4 Yüksek güvenilirlik: DC/DC dönüştürücülerin çalışma ortamı karmaşıktır; motor bölmesindeki yüksek sıcaklık, araç titreşimi ve batarya voltajındaki ciddi dalgalanmalar gibi sorunlarla karşılaşır. Bu durum, indüktör ürünlerinin güvenilirliği konusunda yüksek talepler oluşturur; mekanik şok ve titreşime, termal şoka, yüksek sıcaklığa ve yüksek volta jaya karşı güçlü direnç performansı gerektirir.
1.5 Küçük boyut: DC/DC+OBC 2-in-1 ve DC/DC+OBC+PDU üçlü entegre ürünler gibi otomotiv güç sistemlerinin entegrasyon eğilimiyle birlikte, yüksek güç yoğunluğu ve yüksek verimlilik otomotiv güç sistemlerinin gelişim yönü haline gelmiştir. Endüktörler açısından, küçük boyut ve hafif ağırlık, DC/DC dönüştürücülerin küçük hacimli ve yüksek yoğunlukta montaj ihtiyaçlarını karşılamak için tasarım gereksinimleri olacaktır.
1.6 Gürültüye Karşı Önlem: Otomotiv elektronik bileşenlerinin entegre edilmesi ve yüksek yoğunlukta montajlanmasıyla birlikte elektromanyetik gürültü problemleri ortaya çıkmıştır. Endüktörler, manyetik kalkan yapılar ile tasarlanarak kalkanlama etkinliği artırılmış ve elektromanyetik gürültü etkili bir şekilde azaltılmıştır.
2. CODACA'dan Otomotiv Sınıfı Endüktör, otomobil DC/DC dönüştürücü için
24 yıllık bobin araştırma ve geliştirme deneyimine sahip, molded bobinler ve yüksek akım bobinlerinin profesyonel üreticisi olarak CODACA Electronics, VSRU, VSAB, VSEB otomotiv sınıfı bobin serileri geliştirdi ve tasarladı; düşük kayıplı, yüksek güvenilirlikli ve yüksek akım dirençli olan bu seriler, otomobil DC/DC dönüştürücüler için seri üretime geçti ve birçok otomotiv üretim projesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Karmaşık ortamlarda bobin ürünlerinin uzun süreli ve stabil çalışmasını sağlamak amacıyla CODACA'nın otomotiv sınıfı bobinleri, kapsamlı ürün testlerinden başarıyla geçmiştir ve AEC-Q200 Grade 0 güvenilirlik test sertifikasına ulaşmaktadır. Çalışma sıcaklığı aralığı -55 ℃ ila +155 ℃ arasındadır (maksimum 165 ℃).
2.1 Otomotiv sınıfı ultra yüksek akım bobini VSRU serisi
Bobin değeri aralığı VSRU27 serisi otomotiv sınıfı yüksek akım bobinleri 1.00-15.00 μH aralığında olup, doyma akımı en fazla 100A ve minimum DCR değeri 0.46mΩ'dur.
VSRU27 serisi, düz bobin sargı yapısını ve düşük kayıp manyetik çekirdek malzemesini benimsemiştir. DC ve AC direnci oldukça düşüktür; yüksek akım uygulamalarında uzun süre çalışabilirken düşük sıcaklık artışı etkisini korur. Simetrik hava aralığı yapı tasarımı, çekirdekteki manyetik akı yoğunluğunun dengeli dağılımını sağlayarak indüktörün doymaya karşı direncini artırır ve ani yüksek tepe akımları sırasında iyi doğrusallığı muhafaza eder. VSRU27 serisi tabanında üçüncü lehimleme terminali eklenmiştir. Bu özellik, indüktörün titreşime karşı dayanıklılığını ve güvenilirliğini etkili bir şekilde iyileştirir.
2.2 Otomotiv sınıfı kalıplanmış indüktör VSAB serisi
The VSAB serisi otomotiv sınıfı kalıplanmış indüktörler 0,47-82,00 μH arasında değişen bir indüktans aralığına ve maksimum 24A'lik doyma akımına sahiptir.
VSAB serisi, yüksek manyetik çekirdek kullanım oranıyla, daha iyi elektrik performansına ve yüksek mekanik dayanıklılığa sahip bir kalıp yapı benimsemiştir. Manyetik malzeme özel karışık toz tasarımıyla dikkat dener ve mükemmel gerilim direnci sağlar. Bobin, manyetik tozun içine gömülmüş olup manyetik kalkan yapısını oluşturur; bu da güçlü elektromanyetik girişime karşı direnç ve ultra düşük çınlama gürültüsü gibi özellikleri vardır. Ayrıca entegre bobinin hafif tasarımı kurulum alanının tasarrufu sağlar ve yüksek yoğunlukta montaja uygunluğu sunar.
2.3 Otomotiv sınıfı entegre edilmiş kalıplanmış bobin VSEB-H serisi
The Otomotiv sınıfı entegre bobinlerin VSEB-H serisi 0,47 ila 22,00 μH arasında değişen indüktans değerlerine sahiptir ve maksimum doyma akımı 18,2A'dır.
VSEB-H serisi, düz bobin sargısı, düşük kayıplı alaşımlı toz ile sıcak presleme kalıplama ve T-Core manyetik çekirdek yapı tasarımını benimsemiştir. Bobinler kolayca deformasyon geçirmemekte veya eğilmemektedir; bu da indüktörün elektriksel performansının ve ürünün güvenilirliğinin sürekliliğini sağlamaktadır. Sıcak presleme süreci, manyetik çekirdeğin yoğunluğunu artırarak süreç boyunca oluşabilecek çeşitli riskleri azaltmaktadır. Ürün, yüksek doyma akımı, düşük kayıp, geniş uygulama frekans aralığı ve yüksek güvenilirlik gibi özelliklere sahiptir.
Farklı uygulama senaryolarına göre Codaca Electronics, müşterilere çeşitli özelleştirilmiş otomotiv sınıfı indüktör çözümleri de sunmaktadır. Örnek istemek veya daha fazla bilgi almak için lütfen çevrimiçi müşteri hizmetlerimizle iletişime geçin.