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科达嘉车规级电感器,高效提升新能源汽车DC/DC转换器转换效率

描述

近几年,随着新能源汽车的产销增长,DC/DC转换器市场需求持续攀升。DC/DC转换器在新能源汽车,如电动汽车、燃料电池车、混合动力汽车中都扮演着非常重要的作用。根据不同的应用需求,应用于新能源汽车中的 DC/DC转换器的常见拓扑有:BOOST、BUCK以及BUCK-BOOST等。

DC/DC转换器作为能量传递部件,需满足高转换效率需求,以提高能源利用率,实现节能环保,助力“双碳”目标实现。目前DC/DC转换器的效率可高达98%以上,这与电感、电容、电阻以及开关管等诸多元器件的损耗有直接的关系。

电感作为DC/DC转换器的核心元器件之一,在DC/DC转换器中广泛应用,其线圈、磁芯材料的选择以及生产工艺等对DC/DC转换器的转换效率和稳定可靠性有很大的影响。因此,在进行车载电源DC/DC转换器方案设计时,选择高品质、高可靠性的车规级电感至关重要。

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电感在车载DC/DC转换器中的应用

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车载DC/DC转换器电感设计需求

低损耗:车载DC/DC转换器工作频率相对较高,高达500KHz甚至1MHz。电感需采用低损耗磁芯材质设计,以降低高频应用下的磁芯损耗,减少发热,提升输出效率。

耐高压:新能源汽车中有很多高压的零部件,如动力电池、驱动电机、车载控制器等等。其中,电机驱动系统电压在400V或者800V以上。电感作为DC/DC转换器的关键部件,需具备耐高压能力。

耐大电流:汽车电子电路大都采用大功率设计方案,电感须在高瞬态峰值电流情况下保持足够的电感值,以保障电路的正常工作。同时还需长时间承受持续大电流输出,保持电感表面温升不超出规定值。

高可靠:DC/DC转换器的运行环境较复杂,面临发动机舱高温、整车振动、电池电压剧烈波动等问题,这对电感产品的可靠性提出了很高要求,要求具备较强的抗机械冲击和振动,抗冷热冲击、耐高温高压等性能。

小尺寸:随着车载电源系统的集成化趋势,如DC/DC+OBC二合一,以及DC/DC+OBC+PDU三合一产品的出现,高功率密度、高效率成为车载电源的发展方向。对于电感而言,小尺寸、轻薄型将成为设计需求,以满足DC/DC转换器小体积、高密度安装的需求。

抗干扰:随着汽车电子零部件的集成化发展及元器件的高密度安装,导致电磁干扰问题出现,电感采用磁屏蔽结构设计,可以增强屏蔽效果,有效降低电磁干扰。

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科达嘉车载DC/DC转换器电感方案

作为一家拥有22年电感研制经验的一体成型电感、大电流电感专业制造商,科达嘉电子为车载DC/DC转换器开发设计了低损耗、高可靠和耐大电流的车规级电感VSRU、VSAB、VSEB等多个系列,产品已经量产并广泛应用在多个汽车制造项目中。

为确保电感产品在复杂环境下长期稳定运行,科达嘉车规级电感均通过严苛的产品测试,符合AEC-Q200 Grade 0可靠性测试认证。工作温度范围为-55℃~+155℃(最高可达165℃)。

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车规级超级大电流电感VSRU系列

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车规级大电流电感VSRU27系列电感值范围为1.00~15.00μH,饱和电流可高达100A,DCR最低为0.46mΩ。

VSRU27系列采用扁平线圈绕组和低损耗磁芯材料设计,具有极低的直流电阻和交流电阻。可以长期工作于大电流方案保持低温升效果。对称气隙结构设计,磁芯磁通密度分布均匀,从而提升电感的抗饱和能力,能通过瞬态高峰值电流保持良好的电感线性度。VSRU27系列底座增加第三个焊接端子,有效提升电感的抗振性能和可靠性。

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车规级一体成型电感VSAB系列

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车规级一体成型电感VSAB系列感值范围为0.47~82.00μH,饱和电流最高为24A。

VSAB系列采用一体成型结构,磁芯利用率高,具有更优的电气性能,同时也具备很高的机械强度。磁材采用特定混合粉材设计,耐电压能力突出。线圈内埋于磁粉中,组成磁屏蔽结构,具有抗电磁干扰能力强、超低蜂鸣噪音的特点。另外,一体成型电感的轻薄型设计,也可节省安装空间,适合高密度贴装。

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车规级一体成型电感VSEB-H系列

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车规级一体成型电感VSEB-H系列电感值范围为0.47~22.00μH,饱和电流最高为18.2A。

VSEB-H系列采用扁平线圈绕组、低损耗合金粉末热压一体成型以及T-Core磁芯结构设计。电感线圈不易变形和倾斜,确保电感电气性能的一致性以及产品的可靠性。热压工艺更是增加了磁芯的密度,同时也降低了产品压铸过程中的各种类风险,产品具有高饱和电流、低损耗、应用频率宽以及高可靠性等特性。

审核编辑 :李倩

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