Trong quá trình phát triển bộ sạc trên xe (OBC) công suất 6,6 kW, các linh kiện từ tính (cuộn cảm, biến áp) không chỉ là những yếu tố chính ảnh hưởng đến thể tích và trọng lượng mà còn là những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất và khả năng chống nhiễu điện từ (EMI). Dựa trên các xu hướng mới nhất trong ngành và kinh nghiệm thực tiễn, chúng tôi đã tổng hợp những lời khuyên thiết thực sau đây để lựa chọn các linh kiện từ tính cho OBC, giúp bạn đạt được sự cân bằng tối ưu giữa “hiệu suất, kích thước và chi phí”.
MẸO 1.Lựa chọn cuộn cảm PFC — “Càng lớn càng tốt”, tập trung vào độ lệch DC
Trong thiết kế công suất cao 6,6 kW, vấn đề phổ biến nhất với cuộn cảm PFC không phải là "độ tự cảm không đủ" mà là "bão hòa dưới dòng điện cao".
* Mẹo ghi nhớ thực tế: “Hãy chú ý đến đường cong, chứ không phải giá trị danh nghĩa”.
* Nhiều cuộn cảm có độ tự cảm cao ở nhiệt độ phòng (25°C), nhưng khi chịu dòng điện một chiều 30A-50A, độ tự cảm của chúng có thể giảm hơn 50%.
*Khi chọn linh kiện, hãy luôn yêu cầu nhà cung cấp cung cấp đường cong LI (điện cảm-dòng điện). Đảm bảo rằng điện cảm vẫn duy trì trên 80% giá trị yêu cầu ở dòng điện cực đại của bạn (ví dụ: 55A).
* Lựa chọn vật liệu:
Theo đuổi sự hoàn hảo: Chọn lõi từ tính Sendust hoặc bột từ sắt-niken-molypden, có khả năng chống bão hòa mạnh, tăng nhiệt độ thấp, nhưng giá thành cao hơn.
Để tiết kiệm chi phí: Chọn loại ferrite có khe hở không khí được kiểm soát chính xác để giảm chi phí, nhưng cần lưu ý đến tổn thất dòng điện xoáy (hiệu ứng biên) tại khe hở không khí. Nên sử dụng cuộn dây nhiều sợi hoặc dây Litz để giảm tổn thất.
Mẹo 2:Biến áp LLC – Sử dụng “điện cảm rò rỉ” thay vì “điện cảm cộng hưởng”
Đây hiện là kỹ thuật giảm chi phí phổ biến nhất cho bộ chuyển đổi OBC 6,6kW (đặc biệt là bộ chuyển đổi cộng hưởng CLLC ở tầng phía sau).
*Cách vận hành thực tế:
*Không nên mua cuộn cảm cộng hưởng riêng lẻ, mà hãy tăng điện cảm rò rỉ của máy biến áp bằng cách tùy chỉnh cấu trúc của máy biến áp (ví dụ như điều chỉnh khoảng cách giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, sử dụng khung xương phân đoạn).
*Mẹo: Sử dụng điện cảm rò rỉ này làm điện cảm cộng hưởng (L_r) của khoang cộng hưởng.
*Doanh thu:
*Thể tích: Số lượng lõi từ độc lập đã được giảm bớt, giúp giảm thể tích hơn 20%.
*Chi phí: Loại bỏ một lõi từ và cuộn dây giúp giảm chi phí linh kiện.
*Tản nhiệt: Máy biến áp thường có điều kiện tản nhiệt tốt hơn (như được bao bọc và tiếp xúc với các tấm làm mát bằng nước), giúp chúng tản nhiệt dễ dàng hơn so với các cuộn cảm nhỏ độc lập.
Mẹo 3:Thiết kế tản nhiệt – “Khả năng cách nhiệt” quan trọng hơn “Tăng nhiệt độ”
Trong giai đoạn thử nghiệm nguyên mẫu, bạn có thể thấy bề mặt của cuộn cảm rất nóng (>100 ℃). Điều này có bình thường không?
*Kỹ năng phán đoán:
*Đừng chỉ đo nhiệt độ bề mặt, hãy xem xét nhiệt độ điểm nóng bên trong.
*Công thức tính toán: T {điểm nóng} = T {bề mặt} + (R {thứ} nhân với P {mất mát})
*Mẹo: Khi lựa chọn, hãy hỏi nhà cung cấp về hệ số điện trở nhiệt (R_th). Nếu không thể có được, có thể vận hành ở tải tối đa cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt và quét bằng máy ảnh nhiệt.
*Các biện pháp tản nhiệt:
*Làm kín: Sử dụng keo dẫn nhiệt để truyền nhiệt ra lớp vỏ ngoài (tấm đáy) hiện là phương pháp tản nhiệt phổ biến nhất cho OBC.
*Bố trí: Đặt cuộn cảm PFC có khả năng sinh nhiệt cao nhất càng gần tấm tản nhiệt nước hoặc ống dẫn tản nhiệt càng tốt.
Mẹo 4:Giải quyết các thách thức về tần số cao – Hãy chú ý đến “hiệu ứng bề mặt” và quy trình quấn dây.
Khi tần số chuyển mạch của OBC tăng lên (PFC đạt 40kHz-100kHz, LLC cao hơn), tổn hao AC (I ^ 2R_ {ac}) thường gây hại nhiều hơn tổn hao DC.
*Kỹ năng lựa chọn dây quấn:
*Tần số thấp, dòng điện cao (PFC): Nên sử dụng dây đồng dẹt để quấn theo chiều dọc. Hệ số lấp đầy của dây dẹt cao, và hiệu ứng bề mặt trong dải tần trung bình (vài chục kHz) tốt hơn so với dây tròn.
*Tần số cao (máy biến áp/cuộn cảm cộng hưởng): Phải sử dụng dây Litz. Dây Leeds được dệt từ nhiều sợi dây dẫn cách điện cực mỏng, giúp tăng đáng kể diện tích bề mặt của dây dẫn và chống lại "hiệu ứng bề mặt" của dòng điện tần số cao.
*Hướng dẫn tránh những sai sót: Nếu sử dụng một sợi dây đồng dày duy nhất để quấn cuộn cảm tần số cao nhằm tiết kiệm thời gian, nhiệt độ tăng đo được có thể cao hơn 30 ℃ so với giá trị tính toán, dẫn đến hiện tượng lão hóa lớp cách điện hoặc thậm chí ngắn mạch.
Rất hoan nghênh bạn chia sẻ ý kiến của mình với chúng tôi!
Thời gian đăng bài: 18/12/2025