При разработке бортового зарядного устройства (OBC) мощностью 6,6 кВт магнитные компоненты (индукторы, трансформаторы) не только вносят существенный вклад в объем и вес, но и являются критически важными факторами, определяющими эффективность и электромагнитную совместимость. Основываясь на последних отраслевых тенденциях и практическом опыте, мы обобщили следующие практические советы по выбору магнитных компонентов для OBC, которые помогут вам достичь оптимального баланса между «производительностью, размером и стоимостью».
СОВЕТ 1.Выбор индуктора для коррекции коэффициента мощности — «Лучше большой, чем маленький», с акцентом на постоянное смещение.
В конструкции с высокой удельной мощностью 6,6 кВт наиболее распространенной проблемой индуктора коррекции коэффициента мощности является не «недостаточная индуктивность», а «насыщение при высоком токе».
* Практическое мнемоническое правило: «обращайте внимание на кривую, а не на номинальное значение».
* Многие индукторы обладают высокой индуктивностью при комнатной температуре (25°C), но при воздействии постоянного тока смещения 30–50 А их индуктивность может снизиться более чем на 50%.
*При выборе компонента всегда запрашивайте у поставщика характеристику зависимости индуктивности от тока (LI). Убедитесь, что индуктивность остается выше 80% от требуемого значения при пиковом токе (например, 55 А).
* Выбор материалов:
Стремление к совершенству: выбирайте сердечники из магнитного порошка Sendust или железо-никель-молибдена, которые обладают высокой устойчивостью к насыщению, низким повышением температуры, но при этом стоят дороже.
Стремление к экономичности: выбирайте феррит с точным контролем воздушного зазора для снижения затрат, но учитывайте потери от вихревых токов (краевые эффекты) в воздушном зазоре. Рекомендуется использовать многожильную обмотку или многожильный провод (литц-провод) для уменьшения потерь.
Совет 2:Трансформатор ООО – использование «индуктивности рассеяния» вместо «резонансной индуктивности»
В настоящее время это наиболее распространенный метод снижения затрат для бортовых зарядных устройств мощностью 6,6 кВт (особенно для резонансного преобразователя CLLC задней ступени).
*Практическая реализация:
*Не приобретайте резонансный индуктор отдельно, а искусственно увеличьте индуктивность рассеяния трансформатора, изменив его конструкцию (например, отрегулировав расстояние между первичной и вторичной обмотками, используя сегментированные каркасы).
*Совет: Используйте эту индуктивность рассеяния в качестве резонансной индуктивности (L_r) резонансной полости.
*Доход:
*Объем: Количество независимых магнитных сердечников уменьшено, и объем может быть уменьшен более чем на 20%.
*Стоимость: Исключение одного магнитного сердечника и обмотки снижает себестоимость комплектующих.
*Теплоотвод: Трансформаторы обычно имеют лучшие условия для рассеивания тепла (например, герметизация и контакт с охлаждаемыми водой пластинами), что делает их более эффективными в плане отвода тепла, чем независимые малогабаритные индукторы.
Совет 3:Тепловое проектирование – «тепловое сопротивление» важнее, чем «повышение температуры».
В ходе тестирования прототипа вы можете обнаружить, что поверхность индуктора сильно нагревается (>100 ℃). Это нормально?
*Навыки принятия решений:
*Измеряйте не только температуру поверхности, но и температуру в самой горячей точке внутри устройства.
*Формула расчета: T {горячая точка} = T {поверхность} + (R {-й} × P {потери})
*Совет: При выборе уточните у поставщика коэффициент теплового сопротивления (R_{th}). Если его получить невозможно, устройство можно запустить на полной нагрузке до достижения теплового равновесия и затем просканировать с помощью тепловизора.
*Меры по рассеиванию тепла:
*Герметизация: Использование теплопроводящего клея для передачи тепла на внешний корпус (нижнюю пластину) в настоящее время является наиболее распространенным методом отвода тепла для бортовых бортовых компьютеров.
*Размещение: Разместите индуктор PFC с наибольшим тепловыделением как можно ближе к пластине с водяным охлаждением или воздуховоду для отвода тепла.
Совет 4:При работе с высокочастотными нагрузками обращайте внимание на «скин-эффект» и процесс намотки.
По мере увеличения частоты переключения OBC (PFC достигает 40–100 кГц, LLC — выше), потери переменного тока (I ^ 2R_ {ac}) часто оказываются более опасными, чем потери постоянного тока.
*Навыки выбора проволоки для намотки:
*Низкочастотный ток (PFC): Для вертикальной намотки рекомендуется использовать медную плоскую проволоку. Коэффициент заполнения плоских проводов высок, а скин-эффект в среднечастотном диапазоне (десятки кГц) лучше, чем у круглых проводов.
*Высокая частота (трансформатор/резонансный индуктор): необходимо использовать многожильный провод (литц). Провод Лидса сплетен из множества чрезвычайно тонких изолированных жил, что позволяет значительно увеличить площадь поверхности проводника и противостоять «поверхностному эффекту» высокочастотных токов.
*Руководство по предотвращению ошибок: Если для намотки высокочастотного индуктора используется один толстый медный провод в целях экономии времени, измеренное повышение температуры может быть более чем на 30 ℃ выше расчетного значения, что приведет к старению изоляционного слоя или даже короткому замыканию.
Добро пожаловать, поделитесь с нами своим мнением!
Дата публикации: 18 декабря 2025 г.