In hybride en elektrische voertuigen worden toerentalgeregelde aandrijvingen gebruikt waarvan de omvormers elektromagnetische interferentie opwekken.Hier zijn EMC-ontstoringsfilters vereist die op verschillende manieren kunnen worden gebruikt.Afbeelding 1: 16 verschillende smoorspoelen zijn beschikbaar voor printplaatmontage in staande uitvoering.(Afbeelding: Vacuüm Schmelze)EMC-problemen in hybride en elektrische voertuigen treden vaak pas op in latere ontwikkelingsfasen of zelfs in bijna-serie testopstellingen.Op dit punt is de installatieruimte in het systeem meestal al zeer beperkt en is er vaak niet genoeg tijd om complexe, toepassingsspecifieke oplossingen te ontwikkelen die optimaal gebruik maken van de beschikbare installatieruimte.Afbeelding 1: 16 verschillende smoorspoelen zijn beschikbaar voor printplaatmontage in staande uitvoering.Vacuüm smeltenEr is dan ook veel vraag naar snel beschikbare oplossingen om EMC-tests op korte termijn uit te voeren zonder gereedschaps- of kwalificatiekosten.Voor dit doel biedt Vacuum Schmelze (VAC) een standaardserie volgens AEC-Q200 van ringkernen en inductieve componenten op basis van het nanokristallijne, zachtmagnetische materiaal Vitroperm, die hoogfrequente interferentie verminderen.Vitroperm legeringen zijn gebaseerd op de grondstoffen Fe, Si en B met toevoegingen van Nd en Cu, die in een snel stollingsproces worden geproduceerd als dunne stroken met een dikte van minder dan 20 µm.Het volledige productieproces is een voorwaarde voor het bereiken van een hoge permeabiliteit en lage coërciviteit.Figuur 2: Relatieve verandering in μ(T) genormaliseerd naar kamertemperatuur bij f = 100 kHz voor Vitroperm 500 F. VacuümsmeltDe relatief hoge elektrische weerstand van 1,1 m tot 1,2 m zorgt voor lage wervelstroomverliezen en een zeer goede frequentierespons van de doorlaatbaarheid.De combinatie van deze eigenschappen, gecombineerd met initiële permeabiliteiten tot µ 100.000 en een verzadigingsfluxdichtheid van 1,2 T, evenals gunstige thermische eigenschappen, maken het nanokristallijne zachtmagnetische materiaal tot een universele oplossing voor EMC-problemen die, volgens de fabrikant, zijn gevonden in veel conventionele ferrieten en amorfe materialen punten is superieur.De Vitroperm 500 F-legering wordt voornamelijk gebruikt voor stroomgecompenseerde smoorspoelen (SKD) en kernen voor ontstoring.De materiaaleigenschappen van dit nanokristallijne materiaal, zoals permeabiliteit µ, verzadigingsfluxdichtheid BS en magnetostrictie λ, zijn slechts in geringe mate temperatuurafhankelijk.Dit en de lineaire magnetisatiecurve zorgen voor een stabiele impedantie over een breed common-mode stroombereik (Figuur 2).Omdat de dempingseigenschappen slechts in geringe mate veranderen bij temperatuur, kunnen filters zelfs bij kamertemperatuur worden getest.Door de hoge Curie-temperatuur van nanokristallijne materialen van meer dan 600 °C, kan de maximale werktemperatuur van Vitroperm tijdelijk waarden bereiken van 180 °C tot 200 °C.De verzadigingsfluxdichtheid van de legering verandert slechts met enkele procenten in het toepassingstemperatuurbereik tot 150 °C, terwijl deze tot 40 procent daalt voor MnZn-ferrieten tot 100 °C.De Vitroperm 550 HF-legering zou de eigenschappen van Vitroperm 500 F overtreffen.Kernen gemaakt van deze legering zouden begin 2021 beschikbaar moeten zijn.Ze hebben een 30 procent hogere doorlaatbaarheid in het frequentiebereik vanaf ongeveer 100 kHz.Op deze manier kan ofwel een hogere EMC-prestatie worden bereikt met dezelfde grootte ofwel dragen de kernen bij aan verdere miniaturisatie en gewichtsbesparing in het filter.Bij verdere verwerking tot gewikkelde componenten neemt het gebruik van koper af, gaan de componentkosten omlaag en zijn de verliezen lager.Figuur 3 toont een overzicht van de prestatiegegevens van beide materialen.Afbeelding 3: Prestaties van de legeringskwaliteiten VP 500 F en VP 550 HF.Die laatste zal beschikbaar zijn vanaf begin 2021.Vacuüm smeltenHoe beter de dempingseigenschappen van het gebruikte materiaal, hoe kleiner en lichter het totale systeem zal zijn.Aanzienlijk compactere filters kunnen worden gebouwd met nanokristallijne materialen voor de common-mode onderdrukking van hoogfrequente interferentie dan met op ferriet gebaseerde oplossingen.Oplossingen voor common-mode demping kunnen ook in moeilijke installatiesituaties worden geïmplementeerd.Aan de hoogspanningszijde van DC/DC-converters worden meestal 2-fasen stroomgecompenseerde smoorspoelen gebruikt voor de ontstoring.Door het gebruik van ringkernen met een hoge permeabiliteit van µ 100.000, bereiken de SKD's niet alleen een hoge demping in het lage frequentiebereik, maar ook zeer goede dempingseigenschappen bij hoge frequenties en hebben daarom een ​​breedbandig storingsonderdrukkingsgedrag.Door de hoge doorlaatbaarheid van het kernmateriaal zijn zeer compacte uitvoeringen met een hoog rendement mogelijk omdat er in vergelijking met ferrieten minder windingen nodig zijn, wat resulteert in lagere ohmse verliezen.Gebaseerd op gewikkelde ringkernbandkernen, ringkern en ovale kernen en stroomgecompenseerde smoorspoelen voor common-mode onderdrukking zijn standaardproducten van VAC verkrijgbaar in verschillende afmetingen.De componenten zijn gebouwd met mechanisch zeer robuuste kunststof behuizingen, het bovenste temperatuurbereik is tot 150 °C.Er zijn 16 verschillende smoorspoelen beschikbaar in staande uitvoering voor PCB-montage.De afmetingen zijn L × B × H 35 mm × 23 mm × 35 mm en 31 mm × 22 mm × 33 mm.Het stroombereik is van 8 A tot 21 A (Figuur 1).Afbeelding 4: Ringkern en ovale kernen: Deze laatste zijn de beste oplossing voor kabels of parallelle rails.VACUUMMELZE, SVENWILHELMFOTOTerwijl hoge permeabiliteit tape cores worden gebruikt in het hoogspanning gelijkstroom voertuig elektrische systeem, worden lage permeabiliteit EMC cores in het bereik van 20.000 tot 30.000 gewoonlijk gebruikt aan de aandrijfzijde.Deze zijn beter bestand tegen onbalansstromen.Het standaardassortiment met 18 kernvarianten omvat oplossingen voor EMC-problemen van beide doorlatendheidsniveaus.Vanwege de hoge stromen in het DC-voertuigelektriciteitssysteem, die tot meerdere 100 A kunnen bedragen, worden enkeladerige oplossingen met rechthoekige rails of kabels met grote doorsneden gebruikt.Ringkernen met een uitwendige diameter van 23 mm tot 67 mm zijn ideaal voor de adergeleiding van twee parallelle rails boven elkaar.Bij parallelle rails of kabels zijn ovale kernen de beste oplossing (zie figuur 4).In dit hoofdthema "E-Mobility" draait alles om de technologieën in elektrische voertuigen, hybrides en laadstations: van halfgeleiders tot vermogenselektronica tot e-assen, van batterijen tot veiligheid tot materialen en lichtgewicht constructies, evenals testen en infrastructuur.Lees hier meer.Ik ga ermee akkoord dat all-electronics via e-mail op de hoogte wordt gehouden over tijdschriften, online aanbiedingen, producten, evenementen en downloads van het medianetwerk van de branche.Ik ga ook akkoord met de evaluatie van mijn gebruik van de nieuwsbrief om het assortiment te optimaliseren.Ik kan deze toestemming te allen tijde voor de toekomst intrekken door mij af te melden voor de nieuwsbrief.Ik heb de informatie over gegevensbescherming gelezen en bevestigd.Door te registreren accepteer ik de gebruiksvoorwaarden van de portals in het medianetwerk van de industrie.Ik heb kennis genomen van de verklaring inzake gegevensbescherming.Grüner Weg 37 63450 Hanau DuitslandDe eisen aan elektronica in de ruimte zijn hoog: ze moeten klein, licht en vooral stralingsbestendig zijn.Ons overzicht geeft je waarom dit nodig is, hoe het werkt en meer.Lees meer...Smart grids maken elektriciteit niet slimmer, maar zorgen ervoor dat het intelligent wordt verdeeld.Alleen zo kan de energietransitie worden gerealiseerd.Wat een Smart Grid is, wat het doet en wat het nodig heeft - dat en meer hebben we hier verzameld.Lees meer...Distributeur Digi-Key breidt zijn distributiecentrum uit tot meer dan 204.000 vierkante meter, waardoor het bijna drie keer zoveel pakketten kan verzenden als voorheen.Lees meer...