【導讀】近幾年,隨著(zhù)新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)增長(cháng),DC/DC轉換器市場(chǎng)需求持續攀升。DC/DC轉換器在新能源汽車(chē),如電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)中都扮演著(zhù)非常重要的作用。根據不同的應用需求,應用于新能源汽車(chē)中的 DC/DC轉換器的常見(jiàn)拓撲有:BOOST、BUCK以及BUCK-BOOST等。
DC/DC轉換器作為能量傳遞部件,需滿(mǎn)足高轉換效率需求,以提高能源利用率,實(shí)現節能環(huán)保,助力“雙碳”目標實(shí)現。目前DC/DC轉換器的效率可高達98%以上,這與電感、電容、電阻以及開(kāi)關(guān)管等諸多元器件的損耗有直接的關(guān)系。
電感作為DC/DC轉換器的核心元器件之一,在DC/DC轉換器中廣泛應用,其線(xiàn)圈、磁芯材料的選擇以及生產(chǎn)工藝等對DC/DC轉換器的轉換效率和穩定可靠性有很大的影響。因此,在進(jìn)行車(chē)載電源DC/DC轉換器方案設計時(shí),選擇高品質(zhì)、高可靠性的車(chē)規級電感至關(guān)重要。
電感在車(chē)載DC/DC轉換器中的應用
車(chē)載DC/DC轉換器電感設計需求
● 低損耗:車(chē)載DC/DC轉換器工作頻率相對較高,高達500KHz甚至1MHz。電感需采用低損耗磁芯材質(zhì)設計,以降低高頻應用下的磁芯損耗,減少發(fā)熱,提升輸出效率。
● 耐高壓:新能源汽車(chē)中有很多高壓的零部件,如動(dòng)力電池、驅動(dòng)電機、車(chē)載控制器等等。其中,電機驅動(dòng)系統電壓在400V或者800V以上。電感作為DC/DC轉換器的關(guān)鍵部件,需具備耐高壓能力。
● 耐大電流:汽車(chē)電子電路大都采用大功率設計方案,電感須在高瞬態(tài)峰值電流情況下保持足夠的電感值,以保障電路的正常工作。同時(shí)還需長(cháng)時(shí)間承受持續大電流輸出,保持電感表面溫升不超出規定值。
● 高可靠:DC/DC轉換器的運行環(huán)境較復雜,面臨發(fā)動(dòng)機艙高溫、整車(chē)振動(dòng)、電池電壓劇烈波動(dòng)等問(wèn)題,這對電感產(chǎn)品的可靠性提出了很高要求,要求具備較強的抗機械沖擊和振動(dòng),抗冷熱沖擊、耐高溫高壓等性能。
● 小尺寸:隨著(zhù)車(chē)載電源系統的集成化趨勢,如DC/DC+OBC二合一,以及DC/DC+OBC+PDU三合一產(chǎn)品的出現,高功率密度、高效率成為車(chē)載電源的發(fā)展方向。對于電感而言,小尺寸、輕薄型將成為設計需求,以滿(mǎn)足DC/DC轉換器小體積、高密度安裝的需求。
● 抗干擾:隨著(zhù)汽車(chē)電子零部件的集成化發(fā)展及元器件的高密度安裝,導致電磁干擾問(wèn)題出現,電感采用磁屏蔽結構設計,可以增強屏蔽效果,有效降低電磁干擾。
科達嘉車(chē)載DC/DC轉換器電感方案
作為一家擁有22年電感研制經(jīng)驗的一體成型電感、大電流電感專(zhuān)業(yè)制造商,科達嘉電子為車(chē)載DC/DC轉換器開(kāi)發(fā)設計了低損耗、高可靠和耐大電流的車(chē)規級電感VSRU、VSAB、VSEB等多個(gè)系列,產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)并廣泛應用在多個(gè)汽車(chē)制造項目中。
為確保電感產(chǎn)品在復雜環(huán)境下長(cháng)期穩定運行,科達嘉車(chē)規級電感均通過(guò)嚴苛的產(chǎn)品測試,符合AEC-Q200 Grade 0可靠性測試認證。工作溫度范圍為-55℃~+155℃(最高可達165℃)。
01 車(chē)規級超級大電流電感VSRU系列
車(chē)規級大電流電感VSRU27系列電感值范圍為1.00~15.00μH,飽和電流可高達100A,DCR最低為0.46mΩ。
VSRU27系列采用扁平線(xiàn)圈繞組和低損耗磁芯材料設計,具有極低的直流電阻和交流電阻??梢蚤L(cháng)期工作于大電流方案保持低溫升效果。對稱(chēng)氣隙結構設計,磁芯磁通密度分布均勻,從而提升電感的抗飽和能力,能通過(guò)瞬態(tài)高峰值電流保持良好的電感線(xiàn)性度。VSRU27系列底座增加第三個(gè)焊接端子,有效提升電感的抗振性能和可靠性。
02 車(chē)規級一體成型電感VSAB系列
車(chē)規級一體成型電感VSAB系列感值范圍為0.47~82.00μH,飽和電流最高為24A。
VSAB系列采用一體成型結構,磁芯利用率高,具有更優(yōu)的電氣性能,同時(shí)也具備很高的機械強度。磁材采用特定混合粉材設計,耐電壓能力突出。線(xiàn)圈內埋于磁粉中,組成磁屏蔽結構,具有抗電磁干擾能力強、超低蜂鳴噪音的特點(diǎn)。另外,一體成型電感的輕薄型設計,也可節省安裝空間,適合高密度貼裝。
03 車(chē)規級一體成型電感VSEB-H系列
車(chē)規級一體成型電感VSEB-H系列電感值范圍為0.47~22.00μH,飽和電流最高為18.2A。
VSEB-H系列采用扁平線(xiàn)圈繞組、低損耗合金粉末熱壓一體成型以及T-Core磁芯結構設計。電感線(xiàn)圈不易變形和傾斜,確保電感電氣性能的一致性以及產(chǎn)品的可靠性。熱壓工藝更是增加了磁芯的密度,同時(shí)也降低了產(chǎn)品壓鑄過(guò)程中的各種類(lèi)風(fēng)險,產(chǎn)品具有高飽和電流、低損耗、應用頻率寬以及高可靠性等特性。
根據不同應用場(chǎng)景,科達嘉電子還為客戶(hù)量身打造各種車(chē)規級電感解決方案。如需申請樣品或了解更詳情,請訪(fǎng)問(wèn)科達嘉官網(wǎng)或與我們的銷(xiāo)售人員聯(lián)系。
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