Инновационный материал сердечника поддерживает более высокие токи в индуктивных дросселях TDK

Корпорация TDK расширила свою серию сильноточных дросселей EPCOS ERU33 новым ERU33M, в котором используется новый материал сердечника, который поддерживает более высокие уровни тока. Новый материал сердечника изготовлен из порошкового сплава с более мягкими характеристиками насыщения, чем предыдущие материалы сердечника, что позволяет накапливать больше энергии.

Благодаря более высоким токам модели ERU33M предназначены для автомобильных и промышленных приложений следующего поколения, которые должны работать при повышенных уровнях мощности и плотности. Приложения включают хранение энергии в импульсных источниках питания для бортовых зарядных устройств электромобилей (OBC), солнечных инверторах и аналогичных приложениях преобразования энергии.

Дроссели, монтируемые в сквозное отверстие, выдерживают токи насыщения до 120 А, значения индуктивности от 1,4 мкГн до 7,2 мкГн и сопротивление постоянному току всего 0,46 мОм. Обмотки из плоского провода имеют компактную конструкцию с высотой профиля 11 мм или 15,3 мм.

Новые детали соответствуют стандарту AEC-Q200 и имеют диапазон рабочих температур от -40 °C до 150 °C.

Дроссели ERU33M по существу представляют собой катушки индуктивности с плоской проволокой, состоящие из одной обмотки вокруг магнитного сердечника. Индуктивные свойства дросселя позволяют ему сохранять энергию внутри сердечника, что является важной функцией для схем преобразования энергии постоянного тока.

В понижающем преобразователе входное напряжение постоянного тока модулируется переключателем для управления цепью накопления энергии. Когда переключатель преобразователя замкнут, выходной индуктор поглощает энергию от входа постоянного тока и сохраняет ее в своем магнитном сердечнике. Когда переключатель размыкается, индуктор использует эту накопленную энергию для продолжения подачи тока в нагрузку. Переключатель, дроссель и конденсатор спроектированы и отрегулированы так, чтобы обеспечить ток нагрузки при пониженном напряжении с минимально возможными потерями мощности.

Эти базовые принципы могут быть применены к более сложным архитектурам преобразования энергии, например, к тем, которые используются для зарядки электромобилей.

Для индуктора ток насыщения — это уровень тока, при котором значение его индуктивности быстро падает. В этот момент магнитный сердечник полностью насыщен и не способен хранить больше энергии. Эксплуатация индуктора за пределами точки насыщения может быть проблематичной, поскольку более низкий индуктивный импеданс может привести к чрезмерным токам и сильному выделению тепла.

Благодаря сердечнику из порошкового сплава и улучшенным характеристикам насыщения новый ERU33M поддерживает более высокие уровни тока на меньшей площади, что приводит к большей плотности энергии.

Современные приложения преобразования энергии все чаще требуют меньших форм-факторов с более высокой плотностью мощности. При проектировании силовых цепей высота компонента часто является ограничивающим фактором плотности питания, при этом катушки индуктивности и другие магнитные элементы часто являются наиболее сложными компонентами для достижения проектных целей.

Благодаря улучшенным свойствам насыщения и способности аккумулировать энергию, ERU33M поднимает иглу по плотности мощности, обеспечивая высокую токовую мощность (120 А) и низкий профиль (15,3 мм) благодаря корпусу, монтируемому в отверстие. Конечным результатом являются небольшие, легкие и недорогие конструкции — желанные характеристики для автомобильных и промышленных образцов.

DATASHEET ERU33M