Při vývoji palubní nabíječky (OBC) o výkonu 6,6 kW nejsou magnetické komponenty (induktory, transformátory) jen hlavním faktorem přispívajícím k objemu a hmotnosti, ale také kritickými faktory při určování účinnosti a elektromagnetického rušení. Na základě nejnovějších trendů v oboru a praktických zkušeností jsme shrnuli následující praktické tipy pro výběr magnetických komponent OBC, které vám pomohou dosáhnout optimální rovnováhy mezi „výkonem, velikostí a cenou“.
TIP1.Výběr induktoru PFC – „Lepší velký než malý“, se zaměřením na stejnosměrné předpětí
U konstrukce s vysokou hustotou výkonu 6,6 kW není nejčastějším problémem s induktorem PFC „nedostatečná indukčnost“, ale „saturace při vysokém proudu“.
* Praktická mnemotechnická pomůcka: „věnujte pozornost křivce, ne nominální hodnotě.“
* Mnoho induktorů vykazuje vysokou indukčnost při pokojové teplotě (25 °C), ale při vystavení stejnosměrnému předpětí 30 A–50 A může jejich indukčnost klesnout o více než 50 %.
*Při výběru součástky si vždy od dodavatele vyžádejte křivku LI (indukčnost-proud). Ujistěte se, že indukčnost při vašem špičkovém proudu (např. 55 A) zůstává nad 80 % požadované hodnoty.
* Výběr materiálu:
Snaha o maximum: Vyberte si magnetická prášková jádra Sendust nebo železo-nikl-molybden, která vykazují silnou odolnost proti nasycení, nízký nárůst teploty, ale za vyšší cenu.
Snaha o cenovou efektivitu: Pro nízké náklady zvolte ferit s přesnou regulací vzduchové mezery, ale dbejte na ztráty vířivými proudy (hranové efekty) ve vzduchové mezeře. Pro snížení ztrát se doporučuje použít vícevláknové vinutí nebo Litzův drát.
Tip 2:Transformátor LLC – Použití „rozptylové indukčnosti“ místo „rezonanční indukčnosti“
Toto je v současnosti nejběžnější technika snižování nákladů pro 6,6kW OBC (zejména pro rezonanční měnič CLLC v zadním stupni).
*Praktický provoz:
*Nekupujte rezonanční cívku samostatně, ale uměle zvyšte rozptylovou indukčnost transformátoru úpravou struktury transformátoru (například úpravou vzdálenosti mezi primárním a sekundárním vinutím, použitím segmentovaných koster).
*Tip: Použijte tuto rozptylovou indukčnost jako rezonanční indukčnost (L_r) rezonanční dutiny.
*Příjem:
*Objem: Počet nezávislých magnetických jader byl snížen a objem lze snížit o více než 20 %.
*Náklady: Eliminace jednoho magnetického jádra a vinutí snižuje náklady na kusovník.
*Odvod tepla: Transformátory mají obvykle lepší podmínky pro odvod tepla (jako je zapouzdření a kontakt s vodou chlazenými deskami), což usnadňuje odvod tepla než nezávislé malé induktory.
Tip 3:Tepelný návrh – „tepelný odpor“ je důležitější než „nárůst teploty“
Během fáze testování prototypu můžete zjistit, že povrch induktoru je velmi horký (>100 ℃). Je to normální?
*Schopnosti úsudku:
*Neměřte pouze povrchovou teplotu, podívejte se na vnitřní teplotu horkého místa.
*Výpočetní vzorec: T {hotspotu} = T {povrchu} + (R {té} krát P {ztráta})
*Tip: Při výběru se zeptejte dodavatele na jeho součinitel tepelného odporu (R_ {th}). Pokud jej nelze zjistit, lze zařízení provozovat při plném zatížení až do dosažení tepelné rovnováhy a naskenovat termokamerou.
*Opatření pro odvod tepla:
*Těsnění: Použití tepelně vodivého lepidla k přenosu tepla na vnější plášť (spodní desku) je v současnosti nejběžnější metodou odvodu tepla pro OBC.
*Uspořádání: Umístěte induktor PFC s nejvyšším vývinem tepla co nejblíže k vodou chlazené desce nebo potrubí pro odvod tepla.
Tip 4:Řešení vysokofrekvenčních problémů – Věnujte pozornost „skin efektu“ a procesu navíjení
S rostoucí spínací frekvencí OBC (PFC dosahuje 40 kHz-100 kHz, LLC je vyšší), jsou ztráty střídavého proudu (I ^ 2R_ {ac}) často smrtelnější než ztráty stejnosměrného proudu.
*Dovednosti výběru navíjení drátu:
*Nízkofrekvenční vysoký proud (PFC): Pro vertikální vinutí se doporučuje použít měděný plochý drát. Plnicí koeficient plochých vedení je vysoký a povrchový efekt ve středním frekvenčním pásmu (desítky kHz) je lepší než u kruhových vedení.
*Vysokofrekvenční (transformátor/rezonanční induktor): Musí být použit Litzův drát. Leedsův drát je tkaný z několika pramenů extrémně tenkého izolovaného drátu, což může výrazně zvětšit povrch vodiče a odolávat „skin efektu“ vysokofrekvenčních proudů.
*Průvodce vyhýbáním se nástrahám: Pokud se k navinutí vysokofrekvenční cívky použije jeden tlustý měděný drát za účelem úspory času, může být naměřený nárůst teploty o více než 30 ℃ vyšší než vypočítaná hodnota, což vede ke stárnutí izolační vrstvy nebo dokonce ke zkratu.
Vítejte a podělte se s námi o svůj názor!
Čas zveřejnění: 18. prosince 2025