Fils de litz HF pour véhicules à guidage automatique
Miniaturisation des composants passifs
PACK LitzWire a soutenu un fabricant de systèmes de transport sans conducteur dans le développement de bobines de transmission optimisées pour les hautes fréquences afin d'exploiter pleinement les avantages des onduleurs SiC et GaN – malgré des entrefers importants et des densités de puissance élevées.
L'application
Dans le cadre d'un projet commun avec un fabricant de systèmes de transport sans conducteur (FTS/AGV), PACK LitzWire a contribué à optimiser l'électronique de puissance passive pour la charge inductive. L'objectif était de concevoir les bobines de manière compacte malgré les entrefers importants inhérents au système, de transmettre des courants élevés de manière efficace et, en même temps, de contrôler la charge thermique dans la zone inférieure des véhicules.
Le défi
Le défi résidait dans l'augmentation drastique des fréquences de commutation grâce à l'utilisation de semi-conducteurs à large bande interdite (SiC/GaN). Les enroulements en cuivre conventionnels généraient des pertes par effet de peau et de proximité importantes à ces fréquences. En même temps, la miniaturisation des bobines concentrait la chaleur perdue dans un espace restreint, de sorte que les enroulements standard auraient rapidement atteint leurs limites. De plus, les bobines devaient faire face à des champs magnétiques élevés avec de grands entrefers et rester mécaniquement et électriquement robustes.
La bobine de transmission inductive a été conçue pour les fréquences de commutation élevées des onduleurs SiC et GaN modernes et permet, malgré de grands entrefers, une forme compacte avec une densité de puissance élevée et une charge thermique contrôlée.
La construction du fil de litz optimisée pour la HF avec des brins individuels extrêmement fins réduit de manière ciblée les pertes par effet de peau et de proximité et favorise une distribution uniforme du courant avec une efficacité élevée et une robustesse mécanique dans l'utilisation des AGV.
Soutien de PACK LitzWire
PACK LitzWire a apporté son expertise HF de manière ciblée. En utilisant son propre outil LiWiCalc®, des brins individuels extrêmement fins ont été définis qui conduisaient le courant de manière optimale sur toute la section transversale et minimisaient les pertes AC. En collaboration avec le client, la construction du fil de litz a été conçue de manière à obtenir un facteur de remplissage en cuivre élevé avec une flexibilité suffisante – idéal pour l'intégration dans des panneaux de sol compacts. Des simulations et des analyses de pertes ont aidé à trouver l'équilibre optimal entre la réduction de l'espace, la stabilité thermique et l'efficacité.
Résultat
Grâce au fil de litz HF optimisé pour les hautes fréquences, le client a pu réduire considérablement la taille des composants passifs sans dépasser les limites thermiques. Les fréquences de commutation élevées des onduleurs à large bande interdite ont été efficacement converties en puissance magnétique, rendant la charge inductive plus fiable, plus compacte et plus économe en énergie. Le résultat a été un système FTS/AGV plus léger et plus puissant avec une intégration transparente dans la logistique intralogistique moderne.
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