BEL stellt Flachdraht-Toroidinduktivitäten für Hochfrequenz vor

Hochfrequenz-Leistungselektronik erfordert passive Bauelemente, die Schaltverluste, thermische Belastung und elektromagnetische Störungen beherrschen und sich gleichzeitig in kompakte Leistungsarchitekturen integrieren lassen. In diesem Zusammenhang stellte BEL über seine Marke Signal die SHFWT-Serie helically gewickelter Toroidinduktivitäten mit Flachdraht für Leistungswandlungssysteme in Industrie-, Telekommunikations-, Automobil- und Energieanwendungen vor.

Flachdrahtwicklung reduziert Verluste bei hohen Frequenzen
Leistungswandler wie Schaltnetzteile, DC-DC-Wandler und Wechselrichtersysteme arbeiten zunehmend mit höheren Schaltfrequenzen, um die Leistungsdichte zu erhöhen und die Systemgröße zu reduzieren. Diese Bedingungen können den Wechselstromwiderstand, die Wärmeentwicklung und elektromagnetische Störungen erhöhen, wenn magnetische Komponenten nicht für den Hochfrequenzbetrieb ausgelegt sind.

Die SHFWT-Serie nutzt eine Konstruktion aus helical gewickeltem Flachkupferdraht, bei der der Leiter kantenständig zu einer einlagigen toroidalen Wicklung geformt wird. Diese Geometrie ermöglicht mehr Windungen innerhalb einer einzigen Wicklungsschicht und reduziert gleichzeitig den Abstand zwischen den Leitern.

Die Verringerung der übereinanderliegenden Wicklungsschichten begrenzt Zwischenwicklungs-Kapazitäten und Proximity-Effekte, zwei Mechanismen, die den Wechselstromwiderstand bei höheren Frequenzen erhöhen. Ein geringerer AC-Widerstand reduziert Leitungsverluste und verbessert die Effizienz in Hochfrequenz-Leistungswandlerschaltungen.

Thermisches Verhalten und mechanische Integration
In hochverdichteter Leistungselektronik ist das Wärmemanagement eng mit der Effizienz magnetischer Komponenten verbunden. Die SHFWT-Induktivitäten kombinieren die Flachdrahtwicklung mit ausgewählten Kernmaterialien, um Gesamtverluste und die damit verbundene Wärmeentwicklung zu begrenzen.

Die Induktivitäten sind mit einer flachen Bauform ausgelegt und unterstützen sowohl vertikale als auch horizontale Montagekonfigurationen, wodurch sie sich in unterschiedliche Leiterplattenlayouts und Gehäusegeometrien integrieren lassen. Diese Optionen sind besonders relevant für kompakte Leistungssysteme, bei denen mechanische Einschränkungen und Luftströmungsmuster das thermische Verhalten beeinflussen.

Die Wicklungsstruktur erhält zudem die Induktivität und Stromtragfähigkeit bei gleichzeitig reduzierten Verlusten und adressiert damit typische Konstruktionsanforderungen in Leistungselektronik mit hoher Leistungsdichte und erhöhten Schaltfrequenzen.

Anwendungen in Leistungswandlungssystemen
Die SHFWT-Serie richtet sich an Anwendungen in der Leistungselektronik, bei denen Effizienz und thermische Stabilität die Systemleistung beeinflussen. Relevante Einsatzbereiche sind Rechenzentren, industrielle Leistungselektronik, Telekommunikationsinfrastruktur, Automobilsysteme und Anlagen für erneuerbare Energien.

Typische Anwendungen umfassen Schaltnetzteile (SMPS), unterbrechungsfreie Stromversorgungen (UPS), Hochleistungs-DC-DC-Wandler, Batterieladesysteme und Wechselrichter für Energiespeicher. In diesen Systemen arbeiten Induktivitäten in Leistungsstufen zur Energieübertragung und Filterung, wobei geringere magnetische Verluste zur höheren Effizienz und zu reduziertem Kühlbedarf beitragen.

Mit der Einführung der SHFWT-Serie erweitert Signal sein Portfolio an Drosseln, Spulen und Induktivitäten für Hochfrequenz-Leistungswandlung und kompakte elektronische Systeme.

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