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新能源汽车中功率电感器的应用与研究分析

2018-06-08

中国现在已成为全球第一大的汽车消费大国,超越了美国,汽车未来将是电感、变压器等磁性元器件厂商的大机遇。而同时新能源汽车从电气化向电子化转变,为磁件等基础元器件厂商带来巨大的增量市场空间,由于汽车运行环境的恶劣、振动大、温度高等特殊要求,对磁性元件产品质量要求就显得特别严格。


   

 


一、电感器的工作原理

电感是一种能将电能通过磁通量的形式储存起来的被动电子元件。通常为导线卷绕的样子,当有电流通过时,会从电流流过方向的右边产生磁场。

当交流电通过电感时,电流产生的磁场将其他的绕线切隔,因而产生反向电压,从而阻碍电流变化。反之当电流减少时,则向电流增加的方向产生。

若电流的方向逆转,反向电压也同样会产生。在电流被反向电压阻碍之前,电流的流向会发生逆转,因而电流就无法流过。所以说电感器是可以让直流电通过,而通不过交流电的元器件。

 

二、电感器的分类

电感器有很多种,市场上也出现了各种电感产品,如高频电路用电感器、电源电感器、以及一般电路用电感器等。今天着重为大家讲解电源电感器,即功率电感器。

 

三、功率电感器

?1功率电感器的作用

功率电感器一般用于电源处,能承受较大电流。电源电路中的电感器的主要用途有变换电压用以及扼流用,并被用于各种电子设备中。

?2功率电感器的应用?

?????功率电感器广泛应用于通讯、医疗保健、工业、家电以及汽车电子等领域,特别是汽车电子中的汽车信息娱乐设备,动力传输/安全设备等。近几年来,新能源汽车不断得到发展,包括混合动力汽车(HEV)、增程序混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(EV)以及燃料电池车(FCV)等,在这些新能源汽车中,需要使用到不同电压等级的电源系统。?????

??DC/DC变换器成为新能源汽车设计开发不可或缺的关键部件,而功率电感是DC/DC变换器不可或缺的器件,可以提供大电流,高电感,其通过积累并释放能量来保持连续的电流。?

3不同功率电感器的比较??

以台庆公司生产的功率电感器为例,从产品工艺上可分为绕线电感和叠层电感,从材料上可分为一体成型电感(羰基铁粉和合金粉)和铁氧体电感。与铁氧体电感相比,一体成型电感有以下特点:

1)具有很高的磁饱和特性

当电流急剧增加时,一体成型电感的感值衰减比较缓慢,避免了铁氧体电感的感值快速衰减造成的短路及误操作的风险。

同时,针对温度的变化,一体成型电感衰减比铁氧体要缓慢很多。

2)更小的外形尺寸

同等特性时(感值、饱和电流等),一体成型电感比铁氧体功率电感的外形尺寸小,可以实现小型化和薄型化。

3)可有效抑制人耳能听到的啸叫噪声

当大电流通过线圈时,对于铁氧体构造的电感来说,磁场集中在磁性材料的粘合部位,从而会产生磁伸缩现象,磁性线会发生微小振动,产生keen sounders (核心响声)的现象,从而引起啸叫。

对于金属合金构造的电感来说,因为形成线圈的磁性材料是微粒的,所以磁场较分散;一体成型构造也能够控制线材的振动,从而很难产生啸叫问题。

4)EMC性能好,可有效抑制磁泄露

5)耐冲击,可靠性好

一体成型的结构具有很高的机械强度,特别适合移动设备和汽车电子的应用。一体成型电感适用于汽车的严苛温度环境的要求。

近年来,随着移动设备、家电、汽车、工业设备等全部设备中,元件的小型化、多机能化、高性能化、省电化不断发展,搭载的电子元件就更加要求小型/薄型化且高性能化。

其中,元件的核心电源电路伴随着DC/DC变换器IC的高速转换,以及使用的电感器的低阻抗化的进一步发展,也越来越要求小型/薄型化、低直流阻抗、对应大电流以及高可靠性,这对新型电感器的研发提出了更高的要求。

           

           台庆作为一家专业的功率电感生产厂家,一体成型电感从2008年开始向市场推广至今已经十年,获得了市场上广泛的认可,特别是汽车行业中,车规需求的相关质量认证证书:TS16949AEC-Q200都有获得。

 


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