Odabir magnetskih komponenti u OBC-u

U razvoju ugrađenog punjača (OBC) od 6,6 kW, magnetske komponente (induktori, transformatori) nisu samo glavni faktori koji doprinose volumenu i težini, već su i ključni čimbenici u određivanju učinkovitosti i EMI performansi. Na temelju najnovijih trendova u industriji i praktičnog iskustva, saželi smo sljedeće praktične savjete za odabir magnetskih komponenti OBC-a, pomažući vam da postignete optimalnu ravnotežu između „performansi, veličine i cijene“.

SAVJET1.Odabir PFC induktora — „Bolje veliko nego malo“, s fokusom na istosmjernu pristranost

U dizajnu visoke gustoće snage od 6,6 kW, najčešći problem s PFC induktorom nije "nedovoljna induktivnost" već "zasićenost pod visokom strujom".

* Praktična mnemotehnika: „obratite pozornost na krivulju, a ne na nominalnu vrijednost.“.

* Mnogi induktiviteti pokazuju visoku induktivnost na sobnoj temperaturi (25°C), ali kada su izloženi istosmjernoj struji prednapona od 30A-50A, njihova induktivnost može pasti za više od 50%.

*Prilikom odabira komponente uvijek zatražite LI (induktivitet-struja) krivulju od dobavljača. Osigurajte da induktivitet ostane iznad 80% potrebne vrijednosti pri vašoj vršnoj struji (npr. 55 A).

* Izbor materijala:

U potrazi za vrhunskim: Odaberite Sendust ili magnetske jezgre od željeza, nikla i molibdena, koje pokazuju snažnu otpornost na zasićenje, nizak porast temperature, ali uz višu cijenu.

Težnja isplativosti: Za nisku cijenu odaberite ferit s preciznom kontrolom zračnog raspora, ali imajte na umu gubitke vrtložnih struja (rubni efekti) na zračnom rasporu. Preporučuje se korištenje višežilnog namota ili Litz žice za smanjenje gubitaka.

Savjet 2:LLC Transformator – Korištenje „induktiviteta curenja“ umjesto „rezonantnog induktiviteta“

Ovo je trenutno najpopularnija tehnika smanjenja troškova za OBC od 6,6 kW (posebno za rezonantni CLLC pretvarač stražnjeg stupnja).

*Praktična operacija:

*Nemojte kupovati rezonantnu prigušnicu zasebno, već umjetno povećajte induktivitet rasipanja transformatora prilagođavanjem strukture transformatora (npr. podešavanjem udaljenosti između primarnog i sekundarnog namota, korištenjem segmentiranih kostura).

*Savjet: Koristite ovu induktivnost rasipanja kao rezonantnu induktivnost (L_r) rezonantne šupljine.

*Prihod:

*Volumen: Broj neovisnih magnetskih jezgri je smanjen, a volumen se može smanjiti za više od 20%.

*Trošak: Uklanjanje jedne magnetske jezgre i namota smanjuje troškove BOM-a.

*Odvođenje topline: Transformatori obično imaju bolje uvjete odvođenja topline (kao što su enkapsulacija i kontakt s vodom hlađenim pločama), što im olakšava odvođenje topline nego neovisnim malim induktorima.

Savjet 3:Toplinski dizajn – „Toplinska otpornost“ je važnija od „porasta temperature“

Tijekom faze testiranja prototipa, možete primijetiti da je površina induktora vrlo vruća (>100 ℃). Je li to normalno?

*Vještine prosuđivanja:

*Ne mjerite samo površinsku temperaturu, pogledajte i unutarnju temperaturu vruće točke.

*Formula za izračun: T {vruća točka} = T {površina} + (R {ti} puta P {gubitak})

*Savjet: Prilikom odabira, pitajte dobavljača za koeficijent toplinskog otpora (R_ {th}). Ako se ne može dobiti, može se raditi pod punim opterećenjem do postizanja toplinske ravnoteže i skenirati termovizijskom kamerom.

*Mjere za odvođenje topline:

*Brtvljenje: Korištenje toplinski vodljivog ljepila za prijenos topline na vanjsku ljusku (donju ploču) trenutno je najpopularnija metoda odvođenja topline za OBC.

*Raspored: Postavite PFC induktor s najvećim generiranjem topline što bliže vodom hlađenoj ploči ili kanalu za odvođenje topline.

Savjet 4:Rješavanje visokofrekventnih izazova – Obratite pozornost na „skin efekt“ i proces namotavanja

Kako se frekvencija preklapanja OBC-a povećava (PFC doseže 40kHz-100kHz, LLC je veći), gubici izmjenične struje (I ^ 2R_ {ac}) često su smrtonosniji od gubitaka istosmjerne struje.

*Vještine odabira namotavanja žice:

*Niska frekvencija visoke struje (PFC): Preporučuje se korištenje bakrene ravne žice za vertikalno namatanje. Koeficijent ispunjenja ravnih vodova je visok, a skin efekt u srednjem frekvencijskom pojasu (desetine kHz) je bolji nego kod kružnih vodova.

*Visoka frekvencija (transformator/rezonantni induktor): Mora se koristiti Litz žica. Leeds žica je ispletena od više niti izuzetno tanke izolirane žice, što može uvelike povećati površinu vodiča i oduprijeti se "skin efektu" visokofrekventnih struja.

*Vodič za izbjegavanje pogrešaka: Ako se za namatanje visokofrekventnog induktora radi uštede vremena koristi jedna debela bakrena žica, izmjereni porast temperature može biti više od 30 ℃ veći od izračunate vrijednosti, što dovodi do starenja izolacijskog sloja ili čak kratkog spoja.

Dobrodošli da podijelite svoje mišljenje s nama!

3


Vrijeme objave: 18. prosinca 2025.