敢為人先 創(chuàng)世富爾是如何引領(lǐng)磁性元件磁集成技術(shù)風(fēng)向的
2024-10-29 16:09:59 來(lái)源:電子變壓器與電感網(wǎng) 作者:丘水林 點(diǎn)擊:1239
自2023年新能源汽車(chē)廠商開(kāi)啟價(jià)格戰(zhàn)以來(lái),這波內(nèi)卷逐漸蔓延至所有終端領(lǐng)域,加上上游材料漲價(jià),讓電感、變壓器企業(yè)面臨前所未有的成本壓力。如何找到一種可以快速降低生產(chǎn)成本的方式,成為電感、變壓器企業(yè)最迫切的需求。
磁集成破解電源行業(yè)三大難題
正是在這樣的背景下,大功率電感、變壓器的磁集成開(kāi)始引起廣大從業(yè)者的重視。
以車(chē)載OBC為例,目前業(yè)界主流的電路拓?fù)錇榻?jīng)典的前級(jí)PFC+后級(jí)LLC,其中PFC電路中的電感、LLC電路中的主變壓器和諧振電感,均可分別進(jìn)行集成,進(jìn)而有效降低磁性元件的數(shù)量、體積乃至總體成本,從而幫助OBC整機(jī)企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。
效率、體積與成本始終是電源企業(yè)的核心需求,而磁集成技術(shù)恰好可以幫助電源企業(yè)同時(shí)滿足這三大核心訴求??梢哉f(shuō),磁集成技術(shù)的普及應(yīng)用,正在逐步改變著整個(gè)電源行業(yè),帶來(lái)一場(chǎng)深刻的降本增效創(chuàng)新浪潮,磁集成也由此成為當(dāng)前磁性元件行業(yè)最具熱度的話題。
磁集成先鋒2021年率先量產(chǎn)
磁集成技術(shù)的熱度雖然自去年年底才逐漸顯現(xiàn),不過(guò),有那么一批企業(yè),早在多年前就以深刻意識(shí)到磁集成技術(shù)在減少磁性元件數(shù)量、體積和成本方面具有的極大潛力,并率先進(jìn)行了相關(guān)布局,深圳市創(chuàng)世富爾電子有限公司(下稱“創(chuàng)世富爾”)就是其中之一。
早在2019年,創(chuàng)世富爾就已開(kāi)始布局磁集成產(chǎn)品,2021年,創(chuàng)世富爾首款磁集成技術(shù)應(yīng)用于高性能電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機(jī)經(jīng)典橋式LLC電路拓?fù)涞?a class="keylinka" href="http://www.a3766.cn/news/s-%E7%A3%81%E9%9B%86%E6%88%90%E4%BA%A7%E5%93%81-0-1.html" target="_blank">磁集成產(chǎn)品PQ60便已成功量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)典型輸入85-265VAC,輸出電壓范圍200-400VDC,功率11KW,整機(jī)效率達(dá)96%以上。
汽車(chē)電子磁件磁集成 LLC Transformer+Inductor,圖源:創(chuàng)世富爾
該磁集成技術(shù)方案采用PQ型結(jié)構(gòu)磁芯,將傳統(tǒng)的諧振電感與主變壓器集成在一起,最大化磁芯窗口利用率的同時(shí),有效地平衡了變壓器鐵損和銅損。
磁集成中變壓器有漏感低、體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn);諧振電感電感量控制精度高;對(duì)開(kāi)關(guān)管應(yīng)力要求低,可靠性高,體積對(duì)比同等功率磁件較小。
變壓器部分初次級(jí)繞組均使用膜包絞合線并繞,并排列單層,有利于產(chǎn)品漏感控制,改善電源動(dòng)態(tài)性能;繞組線圈在磁芯外層,線圈與模塊灌封的導(dǎo)熱膠充分接觸,有效解決傳統(tǒng)變壓器內(nèi)層線圈與導(dǎo)熱膠無(wú)法接觸造成的散熱不良問(wèn)題,固而解決因變壓器線苞散熱不良造成的燒機(jī)問(wèn)題,有效提升磁集成產(chǎn)品可靠性。
汽車(chē)電子磁件磁集成 LLC Transformer+Inductor,圖源:創(chuàng)世富爾
磁集成后,整體的體積減少了約35%,功率密度大大提高,成本降低了約20%。
汽車(chē)電子磁件磁集成 LLC Transformer+Inductor,圖源:創(chuàng)世富爾
產(chǎn)品升級(jí)引領(lǐng)磁集成創(chuàng)新風(fēng)向
率先介入新能源市場(chǎng)加上多年的積累,目前新能源相關(guān)磁性元件在創(chuàng)世富爾的營(yíng)收結(jié)構(gòu)中已成為絕對(duì)主力,新能源汽車(chē)+光伏類(lèi)磁性元件占比已超過(guò)80%。
以新能源汽車(chē)為例,目前2.2kW、3.3kW、6.6kW和11kW配套的磁性元件,創(chuàng)世富爾均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),尤其是供應(yīng)給國(guó)內(nèi)重卡車(chē)載逆變器的磁性元件,市場(chǎng)占有率超70%的裝機(jī)規(guī)模,產(chǎn)品的品質(zhì)及可靠性均經(jīng)受住了市場(chǎng)的長(zhǎng)期考驗(yàn)。
自2023年以來(lái),隨著越來(lái)越多整機(jī)客戶開(kāi)始引入磁集成產(chǎn)品,創(chuàng)世富爾也不斷推陳出新,逐步豐富和完善磁集成產(chǎn)品線,磁集成技術(shù)的應(yīng)用從相對(duì)比較成熟的汽車(chē)OBC向光伏、儲(chǔ)能應(yīng)用方案拓展,目前已有多個(gè)方案進(jìn)入光伏、儲(chǔ)能主流客戶供應(yīng)體系,批量推向市場(chǎng)。
據(jù)了解,目前創(chuàng)世富爾針對(duì)新能源汽車(chē)、光伏等領(lǐng)域已推出EQ50、PQ50、UU80等多個(gè)系列磁集成產(chǎn)品。
UU80磁集成系列產(chǎn)品圖,圖源:創(chuàng)世富爾
高效生產(chǎn) 開(kāi)發(fā)更適合自動(dòng)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
再好的想法,若無(wú)法落地也失去了意義。盡管磁集成產(chǎn)品有著諸多優(yōu)勢(shì),但在具體的工藝實(shí)現(xiàn)上,仍面臨這不小的挑戰(zhàn)。
目前磁集成產(chǎn)品,基本上以客制化為主,在整機(jī)客戶預(yù)研階段就需要磁性元件深度配合,除了需要磁性元件具備強(qiáng)大的研發(fā)設(shè)計(jì)能力外,對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)也提出了較高的要求。
為此,創(chuàng)世富爾還開(kāi)發(fā)出了更適合自動(dòng)化生產(chǎn)的串聯(lián)膜包線線餅結(jié)構(gòu),并不斷引進(jìn)自動(dòng)焊錫機(jī)、自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)、自動(dòng)灌膠機(jī)、自動(dòng)脫漆機(jī)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等新的生產(chǎn)設(shè)備,提高產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化程度。
此外,為了讓客戶用的放心,創(chuàng)世富爾還持續(xù)增添新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,以提高磁集成產(chǎn)品可靠性和一致性。
創(chuàng)世富爾新增磁集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,圖源:Big-Bit資訊
小結(jié)
目前,創(chuàng)世富爾的變壓器、電感主要圍繞兩個(gè)發(fā)展方向,一個(gè)是規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化,適用于自動(dòng)化作業(yè);另一個(gè)就是快速滿足客戶需求的多品種、小批量定制化產(chǎn)品,尤其是后者,是創(chuàng)世富爾產(chǎn)品的特色,也是其持續(xù)發(fā)展的方向,包括目前創(chuàng)世富爾已率先開(kāi)始研發(fā)集成三個(gè)乃至更多個(gè)磁性元件的高集成度產(chǎn)品。
PQ45三合一磁集成系列產(chǎn)品圖,圖源:創(chuàng)世富爾
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