在電子設(shè)備高頻化、小型化趨勢(shì)日益顯著的今天,傳統(tǒng)鐵氧體材料在應(yīng)對(duì)電磁干擾問(wèn)題上顯得力不從心。納米晶磁芯新技術(shù)能否成為解決電磁干擾難題的新解藥?
回望往昔,汽車(chē)收音機(jī)中偶爾飄入的雜音,是電與磁復(fù)雜交織的直觀證據(jù)。而今,這股力量在更精密、更緊湊的電子設(shè)備間悄然蔓延,成為制約行業(yè)發(fā)展的隱形障礙。
01
如何管理電磁干擾?
確保不同的設(shè)備或電路不會(huì)相互干擾,已成為現(xiàn)代工程師面臨的一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
以往工程師的選擇是增加設(shè)備間的物理距離。然而,隨著新能源市場(chǎng)的發(fā)展,在設(shè)備日益高頻化、小型化且電氣復(fù)雜性不斷增加的今天,這種方法顯然已不再是最佳選項(xiàng)。
圖源包圖網(wǎng)
當(dāng)許多不同的電路和元件必須在一個(gè)有限的空間內(nèi)執(zhí)行不同的功能時(shí),必須采用更先進(jìn)的技術(shù)手段,如接地、屏蔽或?yàn)V波以限制雜散磁場(chǎng)。
在濾波技術(shù)方面,共模電感(CMC)等元件發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)由鐵氧體材料制作的共模電感元件在低頻段對(duì)電磁輻射的吸收和衰減效果較為顯著,但在高頻段,其效果明顯減弱。
隨著現(xiàn)代電子設(shè)備向高頻化、小型化發(fā)展,高頻電磁干擾問(wèn)題日益突出,鐵氧體材料難以有效應(yīng)對(duì)。正是這一技術(shù)瓶頸,催生了納米晶磁芯技術(shù)的迅猛發(fā)展。
02
納米晶磁芯技術(shù)
能成為EMC難題的新解藥嗎?
隨著納米晶磁芯技術(shù)的橫空出世,這一長(zhǎng)期困擾行業(yè)的難題似乎找到了新的突破口。
馭能科技推出的YN-800/500系列的納米晶磁芯,及其感應(yīng)元件,便是納米晶磁芯行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的杰出代表。
如在100kHz的環(huán)境下,YN-800/500系列納米晶磁芯的磁導(dǎo)率能在45000以上,整體共模阻抗特性提升30%,在某些應(yīng)用場(chǎng)景下可以降低磁性元器件體積50%以上。
這意味著,與以往的大型鐵氧體CMC相比,YN-800/500系列納米晶磁芯不僅性能相當(dāng)甚至更優(yōu),還顯著節(jié)省了空間。
更為值得一提的是,與鐵氧體解決方案相比,YN-800/500系列納米晶磁芯在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量顯著降低,這對(duì)于提升整個(gè)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性具有不可估量的價(jià)值。
在追求高效、節(jié)能、環(huán)保的今天,這一特性無(wú)疑為納米晶磁芯在電磁干擾管理領(lǐng)域的應(yīng)用前景增添了更多光彩。
03
800V高壓挑戰(zhàn)再升級(jí)
納米晶磁芯技術(shù)革新引領(lǐng)
而當(dāng)我們將目光投向電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,特別是800V高壓技術(shù)平臺(tái)的興起,對(duì)EMC性能的要求更是達(dá)到了前所未有的高度。
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由于800V平臺(tái)采用了更高頻率的SiC功率模塊,各電源系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生更為復(fù)雜的EMC挑戰(zhàn),特別是共模電流(CM)與差分模式電流(DM)的雙重夾擊,傳統(tǒng)的EMC解決方案顯得力不從心。
共模電流沿單一方向穿越應(yīng)用模塊,而差分模式電流則與負(fù)載電流同向流動(dòng),兩者共同構(gòu)成了干擾的主要來(lái)源。
雖然在某些情況下,CMC的漏感可能已經(jīng)足夠,但通常必須使用單獨(dú)的DM-差模電感。這增加了濾波器組件的數(shù)量,從而增加了EMC濾波器的體積。
在此背景下,馭能科技憑借其在磁性元件領(lǐng)域的深厚積累,創(chuàng)新性地推出了納米晶差共模一體化磁芯技術(shù)。
圖源馭能科技
該納米晶磁芯技術(shù)通過(guò)巧妙地將低磁導(dǎo)率納米晶磁芯集成到CMC中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)共模電流和差分模式電流的雙重抑制,增強(qiáng)了共模磁芯的差模分量處理能力,納米晶磁芯實(shí)現(xiàn)了至少2-3倍的差模分量提升。
此外,還有效減少了差模濾波電感的使用數(shù)量,從而簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì),減輕了系統(tǒng)重量,為電動(dòng)汽車(chē)的輕量化、高效化設(shè)計(jì)提供了有力支持。
值得一提的是,納米晶磁芯這一技術(shù)革新不僅局限于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,還廣泛適用于直流快速充電站、光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變頻器等眾多對(duì)EMC性能有高要求的場(chǎng)合。
通過(guò)不斷優(yōu)化磁性元件與電流傳感器的設(shè)計(jì),馭能科技為這些高速、高效的半導(dǎo)體系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的支持,進(jìn)一步推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)向更輕、更快、更節(jié)能的方向發(fā)展。
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