Fils de litz haute fréquence pour chargeurs embarqués à large bande interdite
Augmentation de l'efficacité dans les véhicules électriques
Les véhicules électriques modernes utilisent des semi-conducteurs à large bande interdite (SiC, GaN) dans les chargeurs embarqués pour atteindre une puissance plus élevée à des fréquences de commutation plus élevées. Cette technologie permet des chargeurs plus compacts ; en même temps, les exigences en matière de technologie de bobinage et d'inductances augmentent, car les pertes liées à l'effet de peau et à l'effet de proximité deviennent plus dominantes aux hautes fréquences. PACK LitzWire a développé une solution de fil de litz sur mesure pour un fabricant d'OBC qui répond aux exigences de puissance tout en offrant une efficacité et une fiabilité élevées.
Le défi technique
Les transformateurs d'OBC doivent transmettre des courants élevés à des fréquences de commutation d'environ 70 à 180 kHz. Dans les conducteurs en cuivre massifs, des pertes de résistance AC importantes se produisent à ces fréquences en raison des effets de peau et de proximité. En même temps, des exigences strictes en matière d'isolation haute tension et de CEM s'appliquent dans l'industrie automobile. Les bobinages conventionnels atteignent leurs limites ici : ils deviennent grands, lourds et surchauffent facilement. Pack LitzWire a travaillé avec le client pour déterminer que le bobinage nécessite des fils de litz HF résistants à la chaleur avec des fils individuels fins et une structure optimisée.
L'inductance à noyau toroïdal montre la mise en œuvre de la solution de fil de litz optimisée dans le composant OBC réel et illustre la contribution du bobinage à l'augmentation de l'efficacité et à la stabilité thermique des chargeurs embarqués AC/DC modernes.
Ce gros plan illustre la structure de bobinage précise du fil de litz HF, spécifiquement conçu pour une utilisation dans les chargeurs embarqués avec des semi-conducteurs à large bande interdite afin de réduire les pertes AC aux hautes fréquences de commutation.
Notre stratégie de solution
PACK LitzWire a utilisé un fil de litz haute fréquence (par exemple, fil de litz HF RUPALIT® Safety), composé de plusieurs centaines de fils de cuivre émaillés fins (0,05 mm), isolés individuellement. Cette construction répartit le courant et la chaleur de manière beaucoup plus uniforme : les "fils de litz HF RUPALIT®" offrent des effets de peau et de proximité réduits ainsi qu'un rendement plus élevé grâce à des pertes de cuivre AC réduites. Les fils de litz ont reçu des couches d'isolation spéciales pour la rigidité diélectrique requise à l'aide d'une combinaison de films appropriée. À l'aide de son outil LiWiCalc® interne, PackLitzWire a optimisé la géométrie du fil de litz en ce qui concerne la profondeur de peau, le facteur de remplissage, le nombre de fils et les étapes de toronnage. Le bobinage amélioré a permis un fonctionnement thermiquement optimisé et un gain d'efficacité prouvé.
RUPALIT® Plus Profil
Cette solution combine une enveloppe isolante extérieure précise avec une géométrie de profil carrée ou rectangulaire pour une utilisation maximale de l'espace. L'isolation renforcée offre la plus haute rigidité diélectrique et protège de manière fiable contre les claquages de tension dans les espaces de construction les plus restreints.
Les questions techniques méritent des réponses précises.
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