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Actualité des entreprises

L’utilisation dans l’industrie automobile des bobines d’arrêt de KELET

Publication: 18 octobre

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De plus en plus d’entreprises du secteur de l’automobile décident d’utiliser divers dispositifs à haute tension pour améliorer le confort de conduite et l’utilisation général du véhicule...
 

Toutefois, cela est lié à une demande accrue d’électricité supplémentaire. La solution à ce problème ne consiste pas à ajouter de nouvelles sources d’énergie (ce qui augmente le poids et la taille du véhicule), mais à utiliser plus efficacement celles que nous déjà utilisons.

Par conséquent, les systèmes EPC (Electronic Power Control) sont couramment utilisés en tant que régulateurs de performances. Ces systèmes doivent respecter les exigences du fabricant d’équipement d’origine (OEM) en ce qui concerne les interférences électromagnétiques pour ne pas perturber le fonctionnement d’autres équipements installés dans le véhicule. C’est pourquoi des bobines d’arrêt sont utilisés pour réduire les interférences et supprimer les bruits générés par le fonctionnement de l’appareil. Les capacités matérielles sont cruciales pour la conformité aux réglementations EMI et aux objectifs d’espace et de poids. Par conséquent, des travaux de recherche et développement ont été démarrés pour créer un matériau pour la production de noyaux de bobines d’arrêt qui permettront d’obtenir des produits plus petits, moins chers et, ce qui est le plus important, plus efficaces.

Finalement, un matériau 7HT a été créé qui est utilisé dans les bobines d’arrêt de la série KEMET SC et autres produits sur mesure. En comparant à la version précédente (5HT), il garantit un affaiblissement de bruit supérieure de 40% tout en gardant les mêmes paramètres de l’appareil, surtout ses dimensions. Selon les exigences du client la société KEMET peut adapter ce paramètre aux besoins d’un projet spécifique. L’efficacité est maintenue à des températures allant jusqu’à 150°C, ce qui rend cette solution parfaitement adaptée à une utilisation dans des véhicules par exemple dans la proximité de leurs moteurs, ou des convertisseurs CC à haute puissance ou des convertisseurs faisant partie des systèmes d’entraînement.

Bobines d’arrêt fonctionnant en mode commune et différentiel

La bobine d’arrêt se compose d’un noyau toroïdal ferromagnétique sur lequel un fil est enroulé. Selon la loi d’induction électromagnétique de Faraday, le flux de courant génère un champ magnétique et la possibilité de le créer est définie en Henry [H]. Chaque champ magnétique alternatif entraîne la formation d’une force électromotrice dans le circuit, c’est-à- dire un courant circulant dans le sens inverse (opposé à l’original). Les interférences électromagnétiques provoquées par la commutation d’éléments semi-conducteurs à une fréquence plus élevée introduisent un champ magnétique et un flux d’induction magnétique vers le matériau, ce qui se traduit par une perte magnétique et une augmentation de la température du matériau magnétique. L’énergie EMI est convertie en chaleur et est filtrée à partir de lignes électriques.

Dans les bobines d’arrêt différentielles, le fil est enroulé d’un seul côté ce qui signifie que quel que soit le sens du courant, les interférences seront filtrées par le courant de conversion en forme d’énergie magnétique et – dans le résultat – sous forme de chaleur. Bien que le bruit soit absorbé également dans les gammes de fréquences supérieure et inférieure, l’alimentation en courant continu ou alternatif génère un champ magnétique continu ainsi que des pertes et elle nécessite des matériaux à des propriétés de saturation élevées.

La situation est différente dans les bobines d’arrêt fonctionnant en mode commun au lieu d’une seule bobine, deux bobines avec des flux d’induction électromagnétique opposés sont enroulées qui s’excluent mutuellement. Cela signifie que seul le courant d’interférence, le courant commun, génère un flux magnétique et provoque l’augmentation de la chaleur dans le matériau. Il suffit que les options de saturation soient aussi élevées que le courant d’interférence. En fonction des caractéristiques des interférences, elles sont appelées comme des interférences asymétriques nécessitant des bobines d’arrêt fonctionnant en mode différentiel ou des condensateurs Y, et des interférences symétriques nécessitant l’utilisation de bobines d’arrêt fonctionnant en mode commun ou des condensateurs X. Les bobines d’arrêt proposées par KEMET fonctionnent principalement en mode commune – elles sont parfaites partout où il est nécessaire d’éliminer le bruit et les interférences électromagnétiques associées. En fonction du produit, le comportement différentiel (pertes) d’une bobine d’arrêt fonctionnant en mode commun peut être utilisé pour concevoir une bobine d’arrêt à double mode combinant les deux types de comportement affaiblissant. Grâce à l’utilisation du matériau 7HT leur efficacité augmente considérablement et leur taille diminue.

Perméabilité magnétique du matériau ferrite

Pour obtenir une réduction efficace du bruit il est essentiel de sélectionner le matériau en fonction de la bande de fréquence cible. En fonction de sa perméabilité magnétique, un matériau en ferrite spécifique sera efficace dans une certaine bande de fréquence. Les matériaux à base de zinc et de manganèse avec une perméabilité magnétique plus élevée sont efficaces dans les basses fréquences, tandis que les matériaux à base de zinc et de nickel aux faibles perméabilités magnétiques sont plus efficaces dans les hautes fréquences.

Conditions ambiantes et fonctionnement de la bobine d’arrêt

La capacité de travailler avec une charge de courant élevée (jusqu’à 25 ampères) constitue un grand avantage des bobines d’arrêt avec un noyau en matériau 7HT. Les conditions de fonctionnement d’une telle bobine d’arrêt sont déterminées par :

- Température ambiante maximale (dans notre cas c’est 150°C)

- Exigences en matière d’isolation en raison de la tension d’alimentation et des exigences de l’OEM

- Sauts de température causés par une perte de puissance de la bobine d’arrêt

Les bobines d’arrêt avec un noyau en matériau 7HT sont plus petites que celles avec un noyau 5HT, ce qui les rend plus exposées à l’impact des conditions environnementales. Les bobines d’arrêt de la série SC disponibles dans l’offre de KEMET peuvent être adaptées aux besoins spécifiques de l’utilisateur. Cela facilite énormément une utilisation plus large dans des conditions de travail difficiles, comme dans les systèmes à moteur. En cas d’applications automobiles, les bobines d’arrêt de ces séries ne sont disponibles que dans une version adaptée aux besoins de chaque client. Pour que les projets et les coûts de développement soient abordables pour les clients, le travail sur des projets individuels implique certaines conditions quantitatives.

http://www.tme.eu/

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