Aplicarea în industria auto a inductoarelor KEMET seria SC care funcționează la temperaturi ridicate

4 NOIEMBRIE 2019

Din ce în ce mai multe firme din industria auto decid să utilizeze diverse dispozitive de înaltă tensiune pentru a îmbunătăți confortul la condus și utilizarea generală a vehiculului. Totuși, acest lucru este asociat cu o cerere crescută de energie electrică suplimentară. Soluția la această problemă nu este adăugarea de noi surse de energie (aceasta crește greutatea și dimensiunea vehiculului), ci utilizarea mai eficientă a celor pe care le folosim astăzi.

Prin urmare, a devenit obișnuită utilizarea sistemelor EPC (Electronic Power Control) drept controlere de sarcină. Aceste sisteme trebuie să îndeplinească cerințele producătorului de echipamente originale (OEM) în materie de interferențe electromagnetice pentru a nu perturba alte echipamente instalate în vehicul. Acesta este motivul pentru care sunt utilizate inductoare, care reduc interferența și suprimă zgomotul generat ca urmare a funcționării dispozitivului. Caracteristicile materialelor sunt esențiale pentru respectarea reglementărilor în materie de interferențe electromagnetice și a obiectivelor de spațiu și greutate. Pentru aceasta s-au întreprins lucrări de cercetare și dezvoltare în scopul creării unui material pentru producerea miezurilor de inductoare, al căror scop este obținerea unor produse mai mici, mai ieftine și, cel mai important, mai eficiente.

Rezultatul este materialul 7HT utilizat în inductoarele din seria SC ale firmei KEMET și alte produse la comandă. Comparativ cu versiunea anterioară (5HT), noul produs asigură o reducere a zgomotului cu 40% mai bună cu aceiași parametri ai dispozitivului – în principal, dimensiunea acestuia. În funcție de cerințele clienților, KEMET poate adapta acest parametru la nevoile unui proiect specific. Eficiența este menținută la temperaturi de până la 150°C, ceea ce face ca această soluție să fie perfect adaptată pentru utilizarea, de exemplu, în vehicule, aproape de motor, sau în convertoare de curent continuu sau în convertoare de mare putere care fac parte din sistemele de acționare.

Inductoare care funcționează în mod comun și în mod diferențial

Inductorul este format dintr-un miez toroidal feromagnetic, pe care este înfășurat un fir conductor. Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, fluxul de curent generează un câmp magnetic, iar capabilitatea de a-l crea este măsurată în Henry [H]. Fiecare câmp magnetic alternativ creează o forță electromotoare în circuit și anume un curent care curge în sens invers (opus celui care a creat câmpul). Interferențele electromagnetice cauzate de comutarea elementelor semiconductoare la o frecvență mai mare produc un câmp magnetic și un flux de inducție magnetică în material, care se traduce prin pierdere magnetică și creștere a temperaturii materialului magnetic. Energia din interferențele electromagnetice este transformată în căldură prin filtrare încă de la început, pe liniile electrice.

În reactanțele diferențiale, firul conductor este înfășurat pe o parte, ceea ce înseamnă că, indiferent de direcția curentului, interferențele vor fi filtrate și nu mai apare curentul de conversie sub forma de energie magnetică și, prin urmare, de căldură. Deși zgomotul este absorbit atât în intervale de frecvență mai mari, cât și mai mici, sursa de curent continuu sau alternativ generează câmpuri magnetice continue și pierderi, deci necesită materiale cu capabilități mari de saturație – de obicei fiind utilizate nuclee bazate pe fier și alte materiale cu saturație ridicată.

Situația arată diferit în inductoarele care funcționează în mod comun – în loc de una, fiind înfășurate două bobine cu fluxuri opuse de inducție electromagnetică, care se exclud reciproc. Aceasta înseamnă că doar curentul de interferență, curentul comun, generează un flux magnetic și determină creșterea căldurii în material. Nu trebuie decât ca nivelele de saturație să fie la fel de mari precum curentul de interferență. În funcție de caracteristicile interferenței, acestea sunt descrise ca interferențe asimetrice care necesită inductoare ce funcționează în mod diferențial sau condensatoare Y și interferențe simetrice care necesită utilizarea de inductoare care funcționează în mod comun sau condensatoare X. Inductoarele oferite de KEMET funcționează mai ales în mod comun – sunt ideale oriunde este necesar să se elimine zgomotul și interferențele electromagnetice asociate. În funcție de produs, comportamentul diferențial (cu scurgere) al unui inductor care funcționează în mod comun poate fi utilizat pentru a proiecta un inductor cu dublu mod, care combină ambele tipuri de comportament supresiv. Datorită folosirii materialului 7HT, eficiența acestora crește semnificativ și dimensiunea lor scade.

Permeabilitatea magnetică a materialului feritic

Pentru a obține o reducere eficientă a zgomotului, este important ca materialul să fie selectat în funcție de banda de frecvență țintă. În funcție de permeabilitatea sa magnetică, un material specific din ferită va fi eficient într-o anumită bandă de frecvență. Materialele zinc-mangan cu permeabilitate magnetică mai mare sunt eficiente în intervalul de frecvență mai scăzut, în timp ce materialele zinc-nichel cu permeabilitate magnetică mai mică se comportă mai bine în intervalele de frecvență mai ridicate.

Condiții ambientale și funcționarea inductorului

Marele avantaj al șocurilor cu miez fabricat din material 7HT este capabilitatea de a lucra la sarcină mare de curent (până la 25 amperi). Condițiile de funcționare ale unui astfel de inductor sunt determinate de:

  • temperatura ambientală maximă (în cazul nostru este de 150°C)
  • cerințe de izolare datorită tensiunii de alimentare și cerințe privind echipamentele
  • salturi de temperatură cauzate de pierderea puterii inductorului

Inductoarele cu miez din material 7HT sunt mai mici decât cele cu miez 5HT, ceea ce le face mai expuse condițiilor de mediu. Inductoarele din seria SC disponibile în oferta KEMET pot fi adaptate nevoilor specifice ale utilizatorului. Acest lucru facilitează foarte mult utilizarea mai largă în condiții dificile de lucru, cum ar fi în sistemele cu motor. Pentru aplicații auto, inductoarele din aceste serii sunt disponibile numai într-o versiune adaptată nevoilor individuale ale clienților. Pentru ca proiectele și costurile de dezvoltare să fie accesibile pentru clienți, lucrul în proiecte individuale implică anumite condiții cantitative. Mai multe informații despre inductoarele KEMET pot fi găsite pe site-ul distribuitorului – tme.eu

Transfer Multisort Elektronik   |    https://www.tme.eu

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre