隨著可再生能源和電動汽車快速充電站的普及市場對大功率電源的需求持續(xù)增加。
電源中使用的變壓器產(chǎn)品要求具有體積更小、效率高、發(fā)熱低等特點。
變壓器產(chǎn)品使用鐵氧體材料,但由于鐵氧體磁芯的尺寸、驅(qū)動時的頻率和負載會導致磁芯的損耗(鐵損)發(fā)生很大變化,因此選擇最合適的鐵氧體材料是變壓器設(shè)計的關(guān)鍵。
在這篇文章中,我們將介紹針對高功率用途而開發(fā)的PEM95材料的特性以及使用時的注意事項。
PC95系列陣容和PEM95的特點
TDK的大功率MnZn鐵氧體現(xiàn)已采用PE22和PC40材料實現(xiàn)量產(chǎn)。為了滿足更低功率損耗和更高效率的需求,我們特意在大功率MnZn鐵氧體產(chǎn)品線中新增了PC95系列。
其中PEM95材料適用于高負載驅(qū)動。
其特點是在高溫(≧100℃)時內(nèi)損耗低,在高負載條件下,與傳統(tǒng)材料相比,可望降低磁芯損耗,從而減少發(fā)熱并縮小變壓器的尺寸。
例如,隨著電池容量的增加,安裝在電動汽車中的車載充電器必須具有更高的輸出功率。此外,隨著縮短充電時間和減小尺寸等需求日益增長,所用變壓器不僅要具備處理大電流的能力,還須具有低損耗、低發(fā)熱且結(jié)構(gòu)緊湊的特點。
PEM95材料在高負載下具有低損耗,是此類變壓器的理想材料。
圖1:適用于PC95系列驅(qū)動條件和磁芯重量的范圍
■ 使用PEM95對產(chǎn)品的預(yù)期影響
?高溫(≥100℃)低損耗
?特別是大型磁芯,與傳統(tǒng)材料相比磁芯損耗更低
■ 主要應(yīng)用
?用于直流-直流轉(zhuǎn)換器的變壓器、線圈
?車載充電器變壓器
?工業(yè)設(shè)備用電力變壓器
若未指定公差,則默認為代表值
材料 | PE22 | PC40 | PC95 | PEL95 | PEM95 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
初始磁導率 | μi | 1800±25% | 2300±25% | 3300±25% | 4100±25% | 2900±25% | |
磁芯損耗 | Pcv | 25℃ | 890 | 670 | 350 | 290 | 440 |
[kW/m3] | 60℃ | 620 | 500 | 300 | 290 | 360 | |
100kHz, 200mT | 100℃ | 520 | 420 | 290 | 360 | 320 | |
120℃ | 600 | 490 | 350 | 420 | 340 | ||
飽和磁通密度 | Bs [mT] | 25℃ | 510 | 500 | 530 | 500 | 520 |
H=1194A/m | 100℃ | 410 | 380 | 410 | 370 | 410 | |
居里溫度 | Tc [℃] | >200 | >200 | >215 | >180 | >210 |
表1:材料性能對照表
與大型形狀的傳統(tǒng)鐵氧體材料相比的優(yōu)勢
PEM95具有較大的磁芯形狀,在≥100℃的高溫范圍表現(xiàn)出低磁芯損耗的特性。
*由于最佳材料會根據(jù)工作頻率、Bm和磁芯形狀而變化,因此我們建議在考慮時對三種材料進行比較評估:PC95材料、PEL95材料和PEM95材料。
我們將介紹使用PEL95材料的磁芯溫升D評估示例。
下圖顯示了EE52形狀在高負載下驅(qū)動時磁芯溫度隨時間的變化。PC95材料溫度持續(xù)升高會導致熱失控,但采用PEM95材料制成的磁芯在溫度升高后會穩(wěn)定在恒溫狀態(tài)。
由PEM95材料制成的鐵氧體磁芯即使在大型、高負載條件下也能抑制發(fā)熱。
TDK的PEM95材料可以在大型和高負載條件下降低高溫(≥100℃)下的磁芯損耗,從而減少發(fā)熱并縮小變壓器的尺寸品。
我們有各種大型形狀的樣品可供選擇,所以如果您有興趣,請隨時與我們聯(lián)系。
*應(yīng)用示例只是示例,也可用于其他應(yīng)用。
我們還提供目錄中未列出的形狀定制。
表2:代表產(chǎn)品
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