CODACA全站
简体中文
应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列
时间:2022-04-18

前言


近期,国家主席习近平以视频方式出席了《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会并发表主旨讲话,指出中国将构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。中国宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和目标的公布,意味着中国正积极投身这场全球脱碳竞赛。

对于汽车行业


汽车产业作为助力碳中和目标达成的关键一环,针对该行业的排放标准也进一步提高。面对严苛的排放法规,各大汽车企业积极寻求降低排放的方法;而由于各方面的因素,新能源汽车或是HEV、PHEV等混合动力车型都无法完全替代传统燃油车的存在。此时,面对严苛的限排标准,各大车企急需找到一个既不放弃占有市场高份额的传统燃油车,又能有效降低油耗量和CO2的两全方法。


对于传统12V系统而言,若想要达到轻混的10KW~20KW,则意味着电池可能需要输出高达1000A的电流,这显然行不通。对此,48V轻度混合动力系统成为技术上的突破口。

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图1)


48V轻度混合动力系统具有更好的节油效果和更强的功能性,整体优势体现在它有助于降低整体油耗,减少环境危害;支持更大功率的车载设备,通用性强;提高发动机的效率,能量回收率高等。


双向升降压转换器


标准48V系统由三大件组成:电机、锂离子电池组以及DC-DC转换器。48V系统可以看作是12V的升级版,对12V系统进行拓展后能处理更高的负载;同时还可以利用升降式转换器将48V系统高效耦合到这些系统中间。

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图2)


其中,48V轻度混合动力系统技术的核心元件是一个强大的双向升降压 (buck-boost) 转换器,该转换器允许能量在两种不同的电压等级之间双向流动。

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图3)

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图4)


正常工作时,转换器模式为降压,将48V系统产生的功率输出到12V系统中;此工作状态下,VD2处于断开状态,VD1则闭合工作。反之需要48V输出时,转换器则切换升压模式;在这种情况下,VD1处于接通状态,而VD2则工作在脉冲模式下。具体工作模式如下图:

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图5)

在双向升降压转换器的升、降压工作过程中,需要功率电感器起到储能和扼流的作用。与此同时,所用功率电感器需要满足更严苛的技术指标,具备大电流、低损耗特性和高可靠性,符合车规要求。科达嘉电子作为专业的电感制造商,20多年专注研发和制造高性能的车载级磁性元件,针对性地推出了适用于该类DC-DC转换器的车规级大电流低损耗功率电感VSRU27系列。


科达嘉电子车规级功率电感VSRU27系列


应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图6)


VSRU27系列具备超低的直流电阻,范围为0.46 ~ 1.92 mΩ;工作温度范围为-55℃~+150℃ (包含线圈发热) ;并具备体积小,工作电流高,损耗低,有效提高电源转换效率等特征。电感值范围为1.0µH~15µH,在25°C条件下饱和电流高达23 A ~ 101.5 A。

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图7)

紧凑型设计,PCB占板面积仅为 27.8 x 25.8 mm2;低背型设计,高度范围为11.9mm ~ 16.9 mm,具体尺寸视型号而定;

应用于48V轻度混合动力系统的功率电感VSRU27系列(图8)

同时VSRU27系列采用扁平线圈绕组,有效降低产品直流电阻与提升绕线空间利用率;同时采用对称气隙设计,有效提高产品饱和电流,实现大功率、低温升,让产品的损耗降至最低。底部电极采用扁平线绕组直接引出,有效降低产品开路风险;同时增加第三个焊接端子,提高电感机械稳定性和抗振动能力。

 

此外,VSRU27系列符合RoHS标准并通过AEC-Q200可靠性测试。

 

除标准品VSRU27外,科达嘉电子后续还将推出VSRU16、VSRU19、VSRU24等系列,提供更多的型号选择,敬请期待!