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新能源汽車中功率電感器的應用與研究分析

2018-06-08

中國現在已成為全球第一大的汽車消費大國,超越了美國,汽車未來將是電感、變壓器等磁性元器件廠商的大機遇。而同時新能源汽車從電氣化向電子化轉變,為磁件等基礎元器件廠商帶來巨大的增量市場空間,由于汽車運行環境的惡劣、振動大、溫度高等特殊要求,對磁性元件產品質量要求就顯得特別嚴格。


   

 


一、電感器的工作原理

電感是一種能將電能通過磁通量的形式儲存起來的被動電子元件。通常為導線卷繞的樣子,當有電流通過時,會從電流流過方向的右邊產生磁場。

當交流電通過電感時,電流產生的磁場將其他的繞線切隔,因而產生反向電壓,從而阻礙電流變化。反之當電流減少時,則向電流增加的方向產生。

若電流的方向逆轉,反向電壓也同樣會產生。在電流被反向電壓阻礙之前,電流的流向會發生逆轉,因而電流就無法流過。所以說電感器是可以讓直流電通過,而通不過交流電的元器件。

 

二、電感器的分類

電感器有很多種,市場上也出現了各種電感產品,如高頻電路用電感器、電源電感器、以及一般電路用電感器等。今天著重為大家講解電源電感器,即功率電感器。

 

三、功率電感器

?1功率電感器的作用

功率電感器一般用于電源處,能承受較大電流。電源電路中的電感器的主要用途有變換電壓用以及扼流用,并被用于各種電子設備中。

?2功率電感器的應用?

?????功率電感器廣泛應用于通訊、醫療保健、工業、家電以及汽車電子等領域,特別是汽車電子中的汽車信息娛樂設備,動力傳輸/安全設備等。近幾年來,新能源汽車不斷得到發展,包括混合動力汽車(HEV)、增程序混合動力汽車(PHEV)、純電動汽車(EV)以及燃料電池車(FCV)等,在這些新能源汽車中,需要使用到不同電壓等級的電源系統。?????

??DC/DC變換器成為新能源汽車設計開發不可或缺的關鍵部件,而功率電感是DC/DC變換器不可或缺的器件,可以提供大電流,高電感,其通過積累并釋放能量來保持連續的電流。?

3不同功率電感器的比較??

以臺慶公司生產的功率電感器為例,從產品工藝上可分為繞線電感和疊層電感,從材料上可分為一體成型電感(羰基鐵粉和合金粉)和鐵氧體電感。與鐵氧體電感相比,一體成型電感有以下特點:

1)具有很高的磁飽和特性

當電流急劇增加時,一體成型電感的感值衰減比較緩慢,避免了鐵氧體電感的感值快速衰減造成的短路及誤操作的風險。

同時,針對溫度的變化,一體成型電感衰減比鐵氧體要緩慢很多。

2)更小的外形尺寸

同等特性時(感值、飽和電流等),一體成型電感比鐵氧體功率電感的外形尺寸小,可以實現小型化和薄型化。

3)可有效抑制人耳能聽到的嘯叫噪聲

當大電流通過線圈時,對于鐵氧體構造的電感來說,磁場集中在磁性材料的粘合部位,從而會產生磁伸縮現象,磁性線會發生微小振動,產生keen sounders (核心響聲)的現象,從而引起嘯叫。

對于金屬合金構造的電感來說,因為形成線圈的磁性材料是微粒的,所以磁場較分散;一體成型構造也能夠控制線材的振動,從而很難產生嘯叫問題。

4)EMC性能好,可有效抑制磁泄露

5)耐沖擊,可靠性好

一體成型的結構具有很高的機械強度,特別適合移動設備和汽車電子的應用。一體成型電感適用于汽車的嚴苛溫度環境的要求。

近年來,隨著移動設備、家電、汽車、工業設備等全部設備中,元件的小型化、多機能化、高性能化、省電化不斷發展,搭載的電子元件就更加要求小型/薄型化且高性能化。

其中,元件的核心電源電路伴隨著DC/DC變換器IC的高速轉換,以及使用的電感器的低阻抗化的進一步發展,也越來越要求小型/薄型化、低直流阻抗、對應大電流以及高可靠性,這對新型電感器的研發提出了更高的要求。

           

           臺慶作為一家專業的功率電感生產廠家,一體成型電感從2008年開始向市場推廣至今已經十年,獲得了市場上廣泛的認可,特別是汽車行業中,車規需求的相關質量認證證書:TS16949AEC-Q200都有獲得。

 


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