Maßgeschneiderter Hochfrequenz-PQ50-Planartransformator mit niedrigem Profil und hohem Wirkungsgrad für erneuerbare Energien
Produktübersicht
Der Planartransformator der PQ50-Serie ist eine magnetische Komponente mit hoher Kapazität, die speziell für Hochleistungs-Stromwandlersysteme von 2 kW bis über 6 kW entwickelt wurde. Durch die Kombination der optimierten Geometrie des PQ-Kerns (Power Quality) mit fortschrittlicher Mehrlagen-Leiterplatten- oder Kupfer-Busbar-Wicklungstechnologie ist der PQ50 eine erstklassige Lösung für Hochfrequenz-DC-DC-Wandler und On-Board-Ladegeräte (OBC). Er wurde entwickelt, um herkömmliche drahtgewickelte Transformatoren in Umgebungen zu ersetzen, in denen extreme Effizienz, ein niedriges Profil und ein überlegenes Wärmemanagement die primären Designfaktoren sind.
Technische Spezifikationen
| Parameter | Typischer Wert / Spezifikation |
|---|
| Körpertyp | PQ50 (Planarer Ferritkern) |
| Wicklungsstruktur | Mehrlagen-Leiterplatte / Schwere Kupfer-Busbar |
| Montagetyp | Direkte Leiterplattenmontage / Gehäuselöten |
| Abmessungen | Ca. 50,0 mm x 50,0 mm x 22,0 mm (anpassbar) |
| Leistungskapazität | 2,0 kW - 6,0 kW+ (extreme Leistungsdichte) |
| Betriebsfrequenz | 100 kHz - 500 kHz |
| Wirkungsgrad | 99,3 % - 99,6 % (typisch) |
| Hi-Pot (Isolation) | 2,5 kV - 4,5 kV AC / 1 min |
| Streuinduktivität | < 0,1 % - 0,5 % (ultra-niedrig) |
| Zwischenwindkapazität | Minimal (optimiert für SiC/GaN) |
| Kernmaterial | PC44 / PC95 / PC97 Mn-Zn-Ferrit |
| Ae (effektive Fläche) | 328,0 mm² |
| Ve (effektives Volumen) | 23800 mm³ |
| Isolationsklasse | Klasse F (155°C) / Klasse H (180°C) |
| Betriebstemperatur | -40°C bis +125°C (inkl. Temperaturanstieg) |
| Konformität | RoHS, REACH, IATF16949 (Automobil-tauglich) |
| Kühlungsanforderung | Kühlplatte / Flüssigkeitskühlung / Zwangsluft |
Produktmerkmale
- Optimierte PQ50-Geometrie: Das PQ-Kern-Design ist mathematisch optimiert, um das bestmögliche Verhältnis von Kernvolumen zu Oberfläche zu erzielen und eine massive effektive Querschnittsfläche (Ae≈328 mm²) zu gewährleisten. Dies ermöglicht einen hohen Energiefluss bei minimalen Kernverlusten.
- Planare Wicklungsarchitektur: Verwendet Mehrlagen-Leiterplattenbahnen oder Kupferplatten mit hoher Strombelastbarkeit, was eine geringe Bauhöhe (typischerweise unter 25 mm) bei gleichzeitig außergewöhnlich hoher Stromtragfähigkeit gewährleistet.
- Hochfrequenzfähigkeit: Optimiert für Schaltfrequenzen zwischen 100 kHz und 500 kHz, was ihn zur perfekten Ergänzung für Hochgeschwindigkeits-Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) Leistungsstufen macht.
- Sicherheit & Isolation: Verfügt über verstärkte Isolationssysteme, die Isolationsspannungen bis zu 4 kV AC standhalten können, und gewährleistet die Einhaltung globaler Sicherheitsstandards für industrielle und automobile Anwendungen.
Technisches FAQ
Wie wirkt sich der spezifische Ae-Wert (328 mm²) des PQ50 auf die magnetische Flussdichte (Bmax) und den Gesamtwirkungsgrad in einem 5-kW-LLC-Resonanzwandler aus?
Der große Ae-Wert des PQ50 ist sein größter technischer Vorteil. In einem 5-kW-LLC-Wandler ermöglicht ein größerer Ae-Wert dem Transformator, bei einer gegebenen Windungszahl mit einer niedrigeren magnetischen Flussdichte (Bmax) zu arbeiten. Dies reduziert die Kernverluste (Hysterese- und Wirbelstromverluste) erheblich, die proportional zur Flussdichte sind. Indem der Kern vom Sättigungspunkt ferngehalten wird, gewährleistet der PQ50 einen stabilen Betrieb auch bei transienten Spitzenlasten, was eine Effizienzbewertung von über 99,5 % ermöglicht und gleichzeitig das Risiko einer induktiven Erwärmung minimiert.
Welche Auswirkungen hat die Mehrlagen-Leiterplatten-Verschachtelung im PQ50 auf die Streuinduktivität (Lk) und die Schaltverluste in SiC-basierten Hochfrequenzdesigns?
In Hochgeschwindigkeits-SiC-Designs sind parasitäre Parameter wie Lk der Feind der Effizienz. Die planare Struktur des PQ50 ermöglicht eine verschachtelte Wicklung (Platzierung von Sekundärlagen zwischen Primärlagen). Diese enge magnetische Kopplung reduziert die Streuinduktivität auf weniger als 0,1 % der Gesamtinduktivität. Eine niedrigere Lk bedeutet eine deutlich reduzierte Spannungsüberhöhung und Spitzen über den SiC-MOSFETs während des Schaltens, was höhere Schaltgeschwindigkeiten bei minimalen EMI-Störungen ermöglicht und die Notwendigkeit großer, verlustbehafteter Snubber-Schaltungen eliminiert.
Produkt-Anwendungen
- Elektrofahrzeuge (EV): Die erste Wahl für Hochleistungs-On-Board-Ladegeräte (OBC) und Hochspannungs-DC-DC-Wandler in kommerziellen Elektrofahrzeugen und schweren Elektrotransporten.
- Systeme für erneuerbare Energien: Einsatz in Hochleistungs-Solarwechselrichtern und bidirektionalen Energiespeichersystemen (ESS) für das Strommanagement im Netzmaßstab.
- Rechenzentrumsinfrastruktur: Stromversorgung von Hochleistungs-Server-Power-Shelves und USV-Systemen, die extreme Zuverlässigkeit und 80 PLUS Titanium-Effizienzstufen erfordern.
- Industrielle Hochleistungseinheiten: Ideal für Plasmaschneidmaschinen, Hochfrequenz-Induktionserhitzer und industrielle Laser-Netzteile.
Produktvorteile
- Extreme Leistungsdichte: Liefert bis zu 6000 W+ auf einer Fläche, die 40 % kleiner ist als bei herkömmlichen drahtgewickelten PQ50-Einheiten, was ultra-kompakte Leistungsmoduldesigns ermöglicht.
- Überlegene Wärmeableitung: Die flache, breite Oberfläche des PQ50-Kerns erleichtert die schnelle Wärmeübertragung. Bei Montage auf einer flüssigkeitsgekühlten Kühlplatte oder einem hocheffizienten Kühlkörper wird ein außergewöhnlich niedriger Wärmewiderstand (Rth) aufrechterhalten.
- Unübertroffene Parameterkonsistenz: Da die Wicklungen durch automatisierte Prozesse geätzt oder gestanzt werden, weisen alle produzierten PQ50-Einheiten identische elektrische Parameter (Lk, Cp, Widerstand) auf. Dies eliminiert die Leistungsvarianz, die bei manuellen Drahtwicklungen häufig auftritt.
- Reduzierte AC-Kupferverluste: Die flache Leitergeometrie mildert den Skin-Effekt und den Proximity-Effekt bei hohen Frequenzen effektiv ab und stellt sicher, dass der gesamte Leiterquerschnitt den Strom effizient führt, im Gegensatz zu Runddrahtalternativen.
Unternehmensstärken
Chipsen Electronics Technology Co., Ltd., gegründet im Jahr 2000, ist ein spezialisierter Hersteller von Hochfrequenztransformatoren, Niederfrequenztransformatoren, Ringkerninduktoren, SMD-Leistungsinduktoren, Super-Hochstrominduktoren, Drosselspulen und Schaltern. Chipsen hat sich einen starken Ruf auf nationalen und internationalen Märkten erworben, darunter Nord- und Südamerika, Europa und Südostasien.
Als ISO9001, ISO14001 & IATF16949 zertifiziertes Unternehmen unterhalten wir ein professionelles Managementteam, das sich der Herstellung umweltfreundlicher und qualifizierter Produkte verschrieben hat. Unsere Produkte sind UL Class B/Class F/Class H, CQC und RoHS zertifiziert, und wir halten 21 Patente. Diese Erfolge sind auf unser starkes F&E-Team zurückzuführen, das verschiedene Lösungen für Temperaturreduzierung, Geräuschunterdrückung und gekoppelte Strahlungsleitung bietet.
Vision: Weltweiter Anbieter von Transformatorenmarken werden
Mission: Werte für Kunden und Gesellschaft schaffen, mit Kunden und Mitarbeitern wachsen
Werte: Kunden zuerst, Teamarbeit, Veränderungen annehmen, Integrität, kreativ & glücklich
