Dławiki mocy w systemach energoelektronicznych

Dławiki mocy w systemach energoelektronicznych

Elementy magnetyczne wysokich częstotliwości mają coraz większe znaczenie dla rozwoju zintegrowanych systemów energoelektronicznych stosowanych w sektorach przetwarzania i magazynowania energii odnawialnej, w branży automotive, w przemyśle lotniczym czy medycznym. Znajdują one zastosowanie jako elementy filtrów, dławiki mocy w układach beztransformatorowych oraz jako transformatory w układach zapewniających izolację. Najbardziej rozpowszechnioną grupą w układach wysokiej częstotliwości są dławiki mocy.

Dławiki mocy w połączeniu z innymi elementami układu zapewniają wysoką sprawność przy jednoczesnej miniaturyzacji konstrukcji. Właściwy projekt dławika ma kluczowe znaczenie dla parametrów przekształtnika. Złe dopasowanie dławika do aplikacji może prowadzić do przewymiarowania systemu lub podniesienia awaryjności i znaczącego skrócenia czasu jego użytkowania.

Właściwy projekt dławika wymaga zdefiniowania specyficznych wymagań systemowych, takich jak:

  • profil pracy (praca ciągła, przerywana lub inne),
  • warunki zasilania,
  • częstotliwość pracy przekształtnika,
  • gabaryty i waga,
  • sprawność i warunki chłodzenia.

Istnieje szereg innych kluczowych aspektów, które należy wziąć pod uwagę w procesie projektowania, aby zapewnić wysoką jakość i niezawodność przy jednoczesnym zachowaniu optimum kosztowego. Miniaturyzacja jest wiodącym trendem w obszarze przekształtników energoelektronicznych, ale wymaga zwiększenia częstotliwości przełączania. Skalowanie komponentów magnetycznych, wraz ze wzrostem częstotliwości, nie jest wprost proporcjonalne do zmiany indukcyjności. Dlatego stanowi to duże wyzwanie dla projektanta.

Za nieliniowe skalowanie dławików odpowiedzialne są zjawiska dynamiczne. Ich negatywny wpływ można zredukować poprzez dobór odpowiednich materiałów magnetycznych oraz konfiguracji uzwojenia. Doskonałym przykładem obrazującym skalę postępu w obszarze energoelektroniki jest porównanie kolejnych generacji dławików do przekształtników prądu stałego stosowanych w falownikach PV. Sześciokrotne podniesienie częstotliwości oraz zmniejszenie indukcyjności pozwoliło na znaczącą miniaturyzację dławika, którego waga jest ponad 4 razy mniejsza od poprzedniej generacji (fotografia 1).

Fotografia 1. Od lewej: dławik DC SMA MAGNETICS, 16 A, 950 μH, 16 kHz, waga 1100 g oraz dławik DC SMA MAGNETICS, 20 A, 45 μH, 96 kHz, waga: 250 g

Nieustanny rozwój i poszukiwanie nowych rozwiązań powodują, że produkty SMA MAGNETICS wpisują się w trendy rozwoju energoelektroniki, oferując innowacyjne rozwiązania pozwalające na miniaturyzację przy zachowaniu optymalnej wydajności systemu.

www.sma-magnetics.com

Więcej informacji:
 
SMA Magnetics Sp. z o.o., 32-085 Modlniczka, ul. Komandosów 3/1, tel. +48 12 283 09 50, inquiry@sma-magnetics.com, www.sma-magnetics.com
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
listopad 2021

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik listopad 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio listopad - grudzień 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje listopad 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna listopad 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich grudzień 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów