Alps Alpine Co., Ltd. telah mengembangkan teknologi sirkuit konverter DC-DC terisolasi berkinerja tinggi baru, Isolated TriMagiC Converter™. Teknologi ini menggunakan Liqualloy™2 – material magnetik asli yang dikembangkan oleh Alps Alpine – sebagai pengganti ferit3 untuk komponen magnetik dalam transformator4 dan kumparan resonansi5. Penggunaan material di sini dalam sirkuit yang beroperasi dalam mode Hidup/Hidup&Hidup/Mati secara bersamaan memungkinkan efisiensi konversi puncak tinggi sebesar 96,8% dan ukuran yang ringkas – ukuran total komponen magnetik mencapai sepertiga dibandingkan dengan metode yang ada – bahkan dengan daya keluaran tinggi sebesar 3,3 kW. Daya keluaran tinggi memastikan kompatibilitas dengan kebutuhan daya tinggi untuk mengemudi secara otonom dan sistem hiburan dalam kendaraan sementara ukuran yang ringkas dan efisiensi konversi yang tinggi berkontribusi pada efisiensi ruang dan pengurangan konsumsi daya dalam kendaraan listrik. Sampel akan disediakan untuk tujuan meneliti pasar dan mengevaluasi kinerja dengan tujuan untuk memulai penjualan komponen menggunakan Liqualloy™, termasuk inti magnetik, transformator, dan kumparan resonansi, sekitar bulan Oktober 2023.
Latar Belakang PengembanganPeralatan rumah tangga dan elektronik lainnya menggunakan berbagai jenis listrik (arus bolak-balik, AC, atau arus searah, DC) dan voltase tergantung pada apa yang terbaik untuk fungsi yang dijalankannya. Oleh karena itu, peralatan tersebut perlu mengubah daya listrik dengan cara yang sesuai dengan aplikasi dan tujuan. Konversi daya diimplementasikan menggunakan teknologi elektronika daya. Karena hampir semua perangkat elektronik menggunakan arus searah, konverter DC-DC memainkan peran penting dalam mengubah voltase daya DC yang disuplai menjadi voltase DC optimal yang bervariasi sesuai dengan aplikasi.
Mengingat pembangkitan panas selama konversi daya mengakibatkan hilangnya daya, peningkatan efisiensi konversi daya untuk mengurangi hilangnya daya tersebut mengarah pada efisiensi energi di semua jenis elektronik, dan dengan demikian, berkontribusi pada pelestarian lingkungan global. Khususnya terkait kendaraan listrik, baterai lithium-ion menjadi yang terdepan untuk menjadi jenis baterai utama yang dominan. Mereka menggunakan arus searah dengan tegangan tinggi sekitar 400V, sementara perangkat elektronik yang mengambil dari catu daya itu, termasuk sistem navigasi, lampu depan dan power window, berjalan dari DC tegangan rendah sekitar 12V. Konversi tegangan dari satu ke yang lain dilakukan oleh konverter DC-DC otomotif (juga dikenal sebagai konverter tambahan). Karena upaya untuk mencapai netralitas karbon mendapatkan momentum, kontrol pada emisi gas buang kendaraan menjadi lebih ketat. Sangat penting bahwa kendaraan listrik digunakan secara praktis dan dipopulerkan. Agar kendaraan listrik dapat tersebar luas, infrastruktur perlu disiapkan. Ini juga menuntut bahwa baterai memiliki kapasitas yang lebih besar, kendaraan lebih ringan, dan efisiensi konversi daya ditingkatkan, memungkinkan jarak tempuh yang lebih jauh. Tidak hanya itu, konsumsi daya oleh kendaraan meningkat karena kecanggihan yang lebih besar dari sistem pengemudian otomatis dan sistem hiburan di dalam kendaraan.
Sebagai solusi untuk masalah ini, ada seruan mendesak untuk inovasi teknologi produk elektronika daya, termasuk konverter DC-DC.Garis Besar PengembanganUntuk alasan keselamatan, konverter DC-DC otomotif umumnya merupakan tipe terisolasi untuk mencegah sengatan listrik. Konverter DC-DC terisolasi yang ada secara luas dikategorikan sebagai konverter tipe On/Off dengan daya keluaran rendah tetapi ukuran kompak karena jumlah komponennya sedikit, atau konverter tipe On/On dengan daya keluaran tinggi tetapi lebih banyak komponen dan karenanya berdimensi lebih besar. Dalam aplikasi otomotif, konverter tipe On/On telah digunakan karena beban besar menuntut daya keluaran tinggi (setidaknya 1 kW). Masalah dengan penggunaan konverter tipe On/On adalah perlunya frekuensi operasi yang lebih tinggi untuk memungkinkan dimensi yang kompak dan masalah berkurangnya efisiensi konversi daya.Isolated TriMagiC Converter™, teknologi sirkuit konverter DC-DC terisolasi yang baru dikembangkan oleh Alps Alpine, menggunakan Liqualloy™ – material magnetik asli perusahaan dengan permeabilitas rendah yang khas, kerapatan fluks saturasi tinggi, dan rugi rendah – untuk komponen magnetik dalam transformator dan kumparan resonansi, bukan ferit. Penggunaan material di sini dalam rangkaian yang beroperasi dalam mode On/On&On/Off secara bersamaan memungkinkan efisiensi konversi puncak tinggi sebesar 96,8% dan ukuran yang ringkas – ukuran total komponen magnetik mencapai sepertiga dibandingkan dengan metode yang ada – bahkan dengan daya keluaran tinggi sebesar 3,3 kW. Rangkaian ini berisi tiga komponen magnetik – dua transformator dengan sifat yang sama dan kumparan resonansi untuk pengalihan tegangan nol (ZVS). Dengan masukan arus dari rangkaian jembatan, kedua transformator berulang kali bergantian antara operasi On/On dan On/Off (Gbr. 3). Karena transformator secara bersamaan mengeluarkan dan menyimpan energi dari sisi masukan selama operasi On/On dan On/Off, kerapatan fluks meningkat sekitar setengahnya dibandingkan dengan konverter tipe On/Off biasa.
Karena operasi penyimpanan ini melakukan peran penyearahan sebagai pengganti kumparan penghalus, yang terakhir tidak diperlukan. Selain itu, kerapatan fluks saturasi tinggi Liqualloy™ memungkinkan komponen magnetik yang lebih kecil dan, dengan perluasan, rangkaian yang lebih ringkas. Perubahan kerapatan fluks juga lebih kecil, sehingga memungkinkan daya keluaran tinggi dan efisiensi konversi tinggi. Terkait sirkuit catu daya, ukuran yang ringkas dan efisiensi konversi tinggi dianggap sebagai bentuk utama nilai tambah. Hingga saat ini, kekompakan telah dicapai menggunakan teknik komposisi dan miniaturisasi yang berkaitan dengan semikonduktor dan kapasitor daya. Baru-baru ini, sirkuit yang lebih kecil pun telah direalisasikan tanpa memengaruhi efisiensi konversi tinggi dengan meningkatkan frekuensi operasi menggunakan silikon karbida (SiC), galium nitrida (GaN), atau transistor generasi berikutnya lainnya dengan kerugian pengalihan rendah. Namun, ada batasan seberapa baik metode ini dapat meningkatkan efisiensi konversi.
Dalam mengembangkan sirkuit mode On/On & On/Off ini, Alps Alpine berfokus pada komponen magnetik yang tidak dapat dibuat lebih kecil melalui komposisi atau miniaturisasinya. Ukuran yang ringkas dan efisiensi konversi tinggi direalisasikan tanpa meningkatkan frekuensi operasi menggunakan material magnetik asli Liqualloy™.OutlookSampel komponen magnetik menggunakan Liqualloy™ diharapkan tersedia pada bulan April 2022 (kami berharap dapat menerima permintaan khusus mulai bulan Februari 2022). Mengenai produk Isolated TriMagiC Converter™, saat ini kami berencana untuk mempersiapkan penyediaan papan referensi untuk tujuan evaluasi fungsionalitas berdasarkan kebutuhan pelanggan antara Maret dan April 2022.
Penyediaan sampel akan memberikan waktu untuk proses seperti riset pasar dan evaluasi kinerja sebelum penjualan berbagai komponen menggunakan Liqualloy™, termasuk inti magnetik, transformator, dan kumparan resonansi, mulai sekitar Oktober 2023, yang pada gilirannya berkontribusi pada penghematan ruang dan pengurangan konsumsi daya pada kendaraan listrik. Alps Alpine Co., Ltd. telah mengembangkan teknologi sirkuit konverter DC-DC terisolasi berkinerja tinggi baru, Isolated TriMagiC Converter™. Teknologi ini menggunakan Liqualloy™2 – material magnetik asli yang dikembangkan oleh Alps Alpine – sebagai pengganti ferit3 untuk komponen magnetik pada transformator4 dan kumparan resonansi5. Penggunaan material di sini dalam sirkuit yang beroperasi dalam mode Nyala/Hidup&Nyala/Mati secara bersamaan memungkinkan efisiensi konversi puncak tinggi sebesar 96,8% dan ukuran yang ringkas – ukuran total komponen magnetik mencapai sepertiga dibandingkan dengan metode yang ada – bahkan dengan daya keluaran tinggi sebesar 3,3 kW.
Daya keluaran tinggi memastikan kompatibilitas dengan kebutuhan daya tinggi untuk mengemudi otonom dan sistem hiburan dalam kendaraan sementara ukuran yang ringkas dan efisiensi konversi yang tinggi berkontribusi pada efisiensi ruang dan pengurangan konsumsi daya pada kendaraan listrik. Sampel akan disediakan untuk tujuan meneliti pasar dan mengevaluasi kinerja dengan tujuan untuk memulai penjualan komponen menggunakan Liqualloy™, termasuk inti magnetik, transformator, dan kumparan resonansi, sekitar Oktober 2023. Fitur Teknologi sirkuit konverter DC-DC terisolasi baru yang secara bersamaan mencapai daya keluaran tinggi, efisiensi konversi tinggi, dan ukuran yang ringkas Menggunakan Liqualloy™ pada transformator primer untuk permeabilitas rendah, kerapatan fluks saturasi tinggi, dan kehilangan rendah dalam mode Hidup/Hidup & Hidup/Mati Mencapai daya keluaran tinggi 3,3 kW, efisiensi konversi puncak tinggi 96,8%, dan ukuran total komponen magnetik yang setara dengan sepertiga dari produk yang ada. Menggunakan SiC dengan kerugian rendah untuk mewujudkan ukuran yang ringkas dan efisiensi tinggi pada tingkat yang lebih tinggi tanpa meningkatkan frekuensi pengoperasian.
Share this post