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电感,功率电感

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功率电感在车载电子中的运用

时间:2019-09-06 08:42来源:驰兴科技 作者:admin

随着智能化趋势的加速提升,汽车的自动驾驶智能化,是的汽车电子市场进入了快速的发展时期,电感是电子元器件之一也是汽车电子产品的其中一种元器件,在汽车电子产品运用最多的就是功率电感。由于汽车运行的环境相对来说比较恶劣,所以对每种元器件要求都需要通过ACE-Q的认证。

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,根据电感绕组工艺,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。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是振荡和滤波,并被用于各种电子设备中。

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)、增程式混合动力汽车(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。

功率电感一般采用金属合金粉材质,使用这种材质的功率电感具有很高的磁饱和特性,当电流急剧增加时,金属合金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,金属合金粉材质的电感衰减比铁氧体要缓慢很多;功率电感可以采用SMT技术,能够使电感更加的小型化和薄型化;因为采用的合金粉制成能够极大的降低磁伸缩时的啸叫声,同时具有很好的EMI特性,耐冲击可靠性好。

电动汽车中的电动机的转速范围很宽,行驶过程中频繁加速、减速,而且在电动汽车运行过程中蓄电池电压的变化范围也是很大的,在这样的条件下如果用蓄电池组直接驱动电动机运转,会造成电动机驱动性能的恶化,使用DC/DC变换器可以将蓄电池组的电压在一定的负载范围内稳定在一个相对较高的电压值,从而可明显提高电动机的驱动性能。

另一方面,DC/DC变换器可以将电动机制动刹车时由机械能转化而来的电能回馈给蓄电池组,其效率高达85%~95%,远大于发电机的正常效率。以可控的方式给蓄电池组充电,尤其是在电动汽车需要频繁启动和制动的城市工况运行条件下,可以有效地回收制动能量,增加电动汽车的行驶里程。因此,电动汽车采用DC/DC变换器可以优化电动机控制、提高电动汽车的整体效率和性能。作为电动汽车的供电设备,DC/DC变换器也给车载电子设备供电。根据纯电动汽车车载电子设备不同属性,可把用电设备分为长期用电设备、连续用电设备、短时间间歇用电设备和EV附加用电设备等四种类型。同时,DC/DC变换器的体积和种类都很小且输出稳定。以隔离式DC/DC变换器为例,首先要确定样机主要参数要求,如输入电压(变化范围)、输出电压、输出电压纹波、输出电流、开关频率、效率等。

近年来,随着移动设备、家电、汽车、工业设备等全部设备中,组件的小型化、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,组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。

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