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02
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Automotive-Gate-Drive-Transformatoren für Hochspannungs-Fahrzeugplattformen
Die TDK Corporation stellt die E13-EM-Serie kompakter SMD-Transformatoren für Isolationssysteme in Batterien von Elektrofahrzeugen vor.
www.tdk.com
Die rasante Entwicklung elektrifizierter Fahrzeugplattformen erfordert besonders robuste Isolationskomponenten, die hohe Batteriespannungen sicher beherrschen. Die E13-EM-Serie mit Gate-Drive-Transformatoren für IGBT- und FET-Anwendungen erfüllt die steigenden Anforderungen an elektrische Sicherheit und kompakte Bauweise in Leistungselektronik der nächsten Generation. Die kompakten Bauteile ermöglichen eine präzise Signalübertragung und galvanische Trennung in leistungsstarken Traktionswechselrichtern sowie kompakten DC/DC-Wandlern.
Durch die Auslegung der Transformatoren gemäß strengen Isolationsanforderungen können Hersteller die Sicherheitsreserven innerhalb des automobilen Daten- und Leistungselektronik-Ökosystems erhöhen, in dem intelligente Überwachung und Energieumwandlung zusammenwirken. Die Transformatoren sind für den Einsatz in Antriebssträngen mit 500-V-Batteriesystemen optimiert. Gleichzeitig reduzieren sie den benötigten Bauraum, ohne die dielektrische Festigkeit auch unter langfristiger Belastung zu beeinträchtigen.
Technische Kenndaten und Unterstützung verschiedener Topologien
Die E13-EM-Serie basiert auf einem Mangan-Zink-Ferritkern in SMD-Bauweise. Jedes Bauteil besitzt eine standardisierte Grundfläche von 18,6 × 14,6 mm bei einer maximalen Bauhöhe von 12 mm. Die Transformatoren unterstützen typische Schaltfrequenzen von 100 bis 400 kHz und eignen sich damit sowohl für moderne Silizium-Leistungshalbleiter als auch für Wide-Bandgap-Halbleiter.
Für unterschiedliche Leistungstopologien stehen Varianten für Flyback- und Push-Pull-Schaltungen zur Verfügung. Die Induktivität reicht von 1,8 µH bis 240 µH, während der Sättigungsstrom Werte von bis zu 9 A erreicht. Eine optimierte Wicklungsstruktur reduziert die Streuinduktivität, sorgt für eine stabile Signalübertragung und verringert die Leistungsverluste bei hohen Schaltgeschwindigkeiten.
Erweiterte Sicherheits- und Isolationsanforderungen
Die elektrische Sicherheitsqualifizierung erfolgt gemäß internationalen Normen für Industrie- und Automotive-Anwendungen. Die Transformatoren bieten Kriechstrecken bis 6,3 mm sowie Luftstrecken bis 5,5 mm. Damit erfüllen sie die Anforderungen an Basisisolation bei einer Betriebsspannung von 500 V DC sowie an verstärkte Isolation bei 300 V gemäß IEC 60664-1 und IEC 61558-2-16.
Die Bauteile sind für einen Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis +150 °C ausgelegt und erfüllen die Zuverlässigkeits- und Belastungsanforderungen der Automobilnorm AEC-Q200 Revision E. Darüber hinaus weisen sie eine Stoßspannungsfestigkeit von 2.500 V sowie eine nachgewiesene Teilentladungs-Einsatzspannung von 900 V auf.
Zusätzlicher Kontext: Technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleich (nicht Bestandteil der ursprünglichen Produktankündigung)
Die Leistungsfähigkeit der TDK E13-EM-Serie lässt sich mit hochisolierenden Automotive-Gate-Drive-Transformatoren wie der Pulse Electronics PH9400-Serie und der Würth Elektronik WE-GDTI-Serie vergleichen. Während viele Standardtransformatoren für Automotive-Anwendungen EP- oder EFD-Kerngeometrien zur Reduzierung der Leiterplattenfläche verwenden, kombiniert die E13-EM-Serie einen Mangan-Zink-Ferritkern mit kompakten Gehäuseabmessungen und erreicht dadurch eine ausgewogene Kombination aus einem Sättigungsstrom von bis zu 9 A und einer Bauhöhe von lediglich 12 mm.
Im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten, die für eine verstärkte Isolation bei vergleichbaren Betriebsspannungen häufig kundenspezifische THT-Anschlüsse benötigen, erfüllt die E13-EM-Serie die Anforderungen der Normen IEC 60664-1 und IEC 61558-2-16 vollständig in einer automatisierten SMD-Ausführung. Die Kombination aus einer Stoßspannungsfestigkeit von 2.500 V und einer Teilentladungs-Einsatzspannung von 900 V gewährleistet eine hohe Transientenfestigkeit und übertrifft die grundlegenden Anforderungen vieler industrieller Standard-Leistungstransformatoren.
Bearbeitet von Sucithra Mani, Induportals Editor – mit Unterstützung von KI adaptiert.
www.tdk-electronics.tdk.com
Durch die Auslegung der Transformatoren gemäß strengen Isolationsanforderungen können Hersteller die Sicherheitsreserven innerhalb des automobilen Daten- und Leistungselektronik-Ökosystems erhöhen, in dem intelligente Überwachung und Energieumwandlung zusammenwirken. Die Transformatoren sind für den Einsatz in Antriebssträngen mit 500-V-Batteriesystemen optimiert. Gleichzeitig reduzieren sie den benötigten Bauraum, ohne die dielektrische Festigkeit auch unter langfristiger Belastung zu beeinträchtigen.
Technische Kenndaten und Unterstützung verschiedener Topologien
Die E13-EM-Serie basiert auf einem Mangan-Zink-Ferritkern in SMD-Bauweise. Jedes Bauteil besitzt eine standardisierte Grundfläche von 18,6 × 14,6 mm bei einer maximalen Bauhöhe von 12 mm. Die Transformatoren unterstützen typische Schaltfrequenzen von 100 bis 400 kHz und eignen sich damit sowohl für moderne Silizium-Leistungshalbleiter als auch für Wide-Bandgap-Halbleiter.
Für unterschiedliche Leistungstopologien stehen Varianten für Flyback- und Push-Pull-Schaltungen zur Verfügung. Die Induktivität reicht von 1,8 µH bis 240 µH, während der Sättigungsstrom Werte von bis zu 9 A erreicht. Eine optimierte Wicklungsstruktur reduziert die Streuinduktivität, sorgt für eine stabile Signalübertragung und verringert die Leistungsverluste bei hohen Schaltgeschwindigkeiten.
Erweiterte Sicherheits- und Isolationsanforderungen
Die elektrische Sicherheitsqualifizierung erfolgt gemäß internationalen Normen für Industrie- und Automotive-Anwendungen. Die Transformatoren bieten Kriechstrecken bis 6,3 mm sowie Luftstrecken bis 5,5 mm. Damit erfüllen sie die Anforderungen an Basisisolation bei einer Betriebsspannung von 500 V DC sowie an verstärkte Isolation bei 300 V gemäß IEC 60664-1 und IEC 61558-2-16.
Die Bauteile sind für einen Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis +150 °C ausgelegt und erfüllen die Zuverlässigkeits- und Belastungsanforderungen der Automobilnorm AEC-Q200 Revision E. Darüber hinaus weisen sie eine Stoßspannungsfestigkeit von 2.500 V sowie eine nachgewiesene Teilentladungs-Einsatzspannung von 900 V auf.
Zusätzlicher Kontext: Technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleich (nicht Bestandteil der ursprünglichen Produktankündigung)
Die Leistungsfähigkeit der TDK E13-EM-Serie lässt sich mit hochisolierenden Automotive-Gate-Drive-Transformatoren wie der Pulse Electronics PH9400-Serie und der Würth Elektronik WE-GDTI-Serie vergleichen. Während viele Standardtransformatoren für Automotive-Anwendungen EP- oder EFD-Kerngeometrien zur Reduzierung der Leiterplattenfläche verwenden, kombiniert die E13-EM-Serie einen Mangan-Zink-Ferritkern mit kompakten Gehäuseabmessungen und erreicht dadurch eine ausgewogene Kombination aus einem Sättigungsstrom von bis zu 9 A und einer Bauhöhe von lediglich 12 mm.
Im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten, die für eine verstärkte Isolation bei vergleichbaren Betriebsspannungen häufig kundenspezifische THT-Anschlüsse benötigen, erfüllt die E13-EM-Serie die Anforderungen der Normen IEC 60664-1 und IEC 61558-2-16 vollständig in einer automatisierten SMD-Ausführung. Die Kombination aus einer Stoßspannungsfestigkeit von 2.500 V und einer Teilentladungs-Einsatzspannung von 900 V gewährleistet eine hohe Transientenfestigkeit und übertrifft die grundlegenden Anforderungen vieler industrieller Standard-Leistungstransformatoren.
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