EN
Liên kết nhanh
CODACA Cuộn cảm công nghiệp ô tô hiệu quả nâng cao hiệu suất chuyển đổi của bộ chuyển đổi DC/DC xe năng lượng mới
Trong những năm gần đây, cùng với sự tăng trưởng về sản xuất và bán hàng của các xe năng lượng mới, nhu cầu thị trường đối với các bộ chuyển đổi DC/DC tiếp tục gia tăng. Bộ chuyển đổi DC/DC đóng vai trò rất quan trọng trong các xe năng lượng mới như xe điện, xe sử dụng pin nhiên liệu và xe lai. Tùy theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau, các cấu trúc mạch thường gặp của bộ chuyển đổi DC/DC được sử dụng trong xe năng lượng mới bao gồm BOOST, BUCK và BUCK-BOOST.
Là một bộ phận truyền tải năng lượng, các bộ chuyển đổi DC/DC cần đáp ứng yêu cầu cao về hiệu suất chuyển đổi nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đồng thời đóng góp vào mục tiêu đạt đỉnh phát thải carbon và trung hòa carbon. Hiện nay, hiệu suất của các bộ chuyển đổi DC/DC có thể đạt trên 98%, điều này liên quan trực tiếp đến tổn hao của nhiều linh kiện như cuộn cảm, tụ điện, điện trở và các bóng bán dẫn chuyển mạch.
Cuộn cảm, với tư cách là một trong những linh kiện cốt lõi của bộ chuyển đổi DC/DC, được sử dụng rộng rãi trong các bộ chuyển đổi DC/DC. Việc lựa chọn vật liệu dây quấn và lõi từ, cũng như quy trình sản xuất, ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất chuyển đổi cũng như độ ổn định và độ tin cậy của bộ chuyển đổi DC/DC. Do đó, khi thiết kế bộ chuyển đổi DC/DC dùng cho nguồn điện xe hơi, việc lựa chọn các cuộn cảm chất lượng cao và độ tin cậy cao dành riêng cho ngành ô tô là vô cùng quan trọng.
Hình 1. Ứng dụng của Cuộn cảm trong Bộ chuyển đổi DC/DC trên xe hơi
1. Yêu cầu thiết kế cuộn cảm cho bộ chuyển đổi DC/DC trên xe hơi
1.1 Tổn thất thấp: Tần số hoạt động của bộ chuyển đổi DC/DC trên xe tương đối cao, có thể lên tới 500KHz hoặc thậm chí 1MHz. Các cuộn cảm nên được thiết kế bằng vật liệu lõi từ có tổn thất thấp để giảm tổn thất lõi trong ứng dụng tần số cao, hạn chế phát nhiệt, đồng thời nâng cao hiệu suất đầu ra.
1.2 Chịu được điện áp cao: Trong các phương tiện năng lượng mới có nhiều linh kiện điện áp cao, ví dụ như pin năng lượng, động cơ dẫn động, bộ điều khiển trên xe, v.v. Trong đó, điện áp của hệ thống động cơ dẫn động là trên 400V hoặc 800V. Cuộn cảm, với tư cách là linh kiện quan trọng của bộ chuyển đổi DC/DC, cần phải có khả năng chịu được điện áp cao.
1.3 Dòng điện lớn: Hầu hết các mạch điện tử ô tô đều áp dụng thiết kế mật độ cao và công suất cao, vì vậy cuộn cảm phải duy trì giá trị điện cảm đủ lớn ngay cả trong điều kiện có dòng điện đỉnh đột biến cao để đảm bảo hoạt động bình thường của mạch. Đồng thời, nó cũng cần chịu được đầu ra dòng điện liên tục trong thời gian dài để giữ mức tăng nhiệt độ bề mặt của cuộn cảm không vượt quá giá trị quy định.
1.4 Độ tin cậy cao: Môi trường hoạt động của bộ chuyển đổi DC/DC rất phức tạp, phải đối mặt với các vấn đề như nhiệt độ cao trong khoang động cơ, rung động của xe và dao động mạnh điện áp ắc quy. Điều này đặt ra yêu cầu cao về độ tin cậy của sản phẩm cuộn cảm, đòi hỏi khả năng chống chịu tốt trước va đập cơ học và rung động, sốc nhiệt, nhiệt độ cao và điện áp cao cũng như các yếu tố khác.
1.5 Kích thước nhỏ: Với xu hướng tích hợp các hệ thống điện trên xe hơi, chẳng hạn như các sản phẩm 2-trong-1 DC/DC+OBC và 3-trong-1 DC/DC+OBC+PDU, mật độ công suất cao và hiệu suất cao đã trở thành định hướng phát triển nguồn điện trên xe. Đối với các cuộn cảm, kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ sẽ trở thành yêu cầu thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu về thể tích nhỏ và lắp đặt mật độ cao của bộ chuyển đổi DC/DC.
1.6 Chống nhiễu: Với việc tích hợp và lắp đặt mật độ cao của các linh kiện điện tử trên xe hơi, vấn đề nhiễu điện từ ngày càng nổi bật. Các cuộn cảm được thiết kế với cấu trúc chắn từ tính để tăng cường hiệu quả chắn và giảm hiệu quả nhiễu điện từ.
2. Cuộn cảm ô tô CODACA cho bộ chuyển đổi DC/DC trên xe
Là nhà sản xuất chuyên nghiệp có 24 năm kinh nghiệm nghiên cứu và phát triển các loại cuộn cảm dạng khuôn và cuộn cảm dòng cao, CODACA Electronics đã phát triển và thiết kế nhiều dòng sản phẩm cuộn cảm dùng cho ô tô như VSRU, VSAB, VSEB với đặc tính tổn hao thấp, độ tin cậy cao và chịu được dòng điện lớn cho bộ chuyển đổi DC/DC trên xe hơi. Các sản phẩm này đã được sản xuất hàng loạt và ứng dụng rộng rãi trong nhiều dự án sản xuất ô tô.
Để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của sản phẩm cuộn cảm trong môi trường phức tạp, các cuộn cảm dùng cho ô tô của CODACA đã vượt qua quy trình kiểm tra sản phẩm nghiêm ngặt và đạt chứng nhận kiểm tra độ tin cậy AEC-Q200 Grade 0. Dải nhiệt độ làm việc từ -55 ℃ đến +155 ℃ (lên đến 165 ℃).
2.1 Dòng cuộn cảm siêu dòng cao dùng cho ô tô
Dải giá trị độ tự cảm cho Dòng cuộn cảm dòng cao VSRU27 dùng cho ô tô là từ 1,00-15,00 μH, với dòng điện bão hòa lên đến 100A và điện trở một chiều tối thiểu là 0,46mΩ.
Dòng VSRU27 áp dụng thiết kế cuộn dây phẳng và vật liệu lõi từ tổn hao thấp, với điện trở một chiều và xoay chiều cực thấp, có thể hoạt động trong thời gian dài dưới các chế độ dòng điện cao để duy trì hiệu ứng tăng nhiệt độ thấp. Thiết kế cấu trúc khe hở không khí đối xứng đảm bảo phân bố đồng đều mật độ từ thông trong lõi từ, nhờ đó tăng cường khả năng chống bão hòa của cuộn cảm và duy trì tính tuyến tính tốt khi có các xung đỉnh dòng điện tạm thời cao. Dòng VSRU27 còn được bổ sung thêm một chân hàn thứ ba trên đế, cải thiện hiệu quả khả năng chống rung và độ tin cậy của cuộn cảm.
2.2 Cuộn cảm đúc dùng cho ô tô dòng VSAB
The Cuộn cảm đúc dùng cho ô tô dòng VSAB có dải điện cảm từ 0,47-82,00 μH và dòng điện bão hòa tối đa là 24A.
Dòng VSAB áp dụng cấu trúc đúc nguyên khối, tận dụng lõi từ cao, hiệu năng điện tốt hơn và độ bền cơ học cao. Vật liệu từ tính sử dụng thiết kế bột hỗn hợp đặc biệt, có khả năng chịu điện áp vượt trội. Cuộn dây được đặt trong bột từ tính tạo thành cấu trúc chắn từ trường, mang đặc tính kháng nhiễu điện từ mạnh và tiếng ồn rít cực thấp. Ngoài ra, thiết kế nhẹ gọn của cuộn cảm tích hợp còn giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, phù hợp với việc bố trí mật độ cao.
2.3 Cuộn cảm tích hợp đúc nguyên khối chuyên dụng cho ô tô dòng VSEB-H
The Dòng VSEB-H - cuộn cảm tích hợp chuyên dụng cho ô tô có dải giá trị điện cảm từ 0,47 đến 22,00 μH, với dòng bão hòa tối đa là 18,2A.
Dòng VSEB-H sử dụng dây quấn dạng phẳng, bột hợp kim tổn hao thấp với công nghệ ép nóng định hình, và thiết kế cấu trúc lõi từ T-Core. Các cuộn dây không dễ bị biến dạng hay nghiêng lệch, đảm bảo tính nhất quán về đặc tính điện của cuộn cảm và độ tin cậy của sản phẩm. Quy trình ép nóng làm tăng mật độ lõi từ và giảm thiểu các rủi ro phát sinh trong quá trình sản xuất. Sản phẩm có các đặc tính như dòng điện bão hòa cao, tổn hao thấp, tần số ứng dụng rộng và độ tin cậy cao.
Theo các kịch bản ứng dụng khác nhau, Codaca Electronics cũng cung cấp cho khách hàng nhiều giải pháp cuộn cảm chuyên dụng dành cho ô tô. Để yêu cầu mẫu hoặc tìm hiểu thêm thông tin, vui lòng liên hệ đội ngũ chăm sóc khách hàng trực tuyến của chúng tôi.