De automobielomgeving is een van de zwaarste omgevingen voor elektronica. VandaagEV-opladersontwerpen vermenigvuldigen zich met gevoelige elektronica, waaronder elektronische bedieningselementen, infotainment, detectie, batterijpakketten, batterijbeheer,elektrisch voertuig punten ingebouwde laders. Naast de hitte, spanningspieken en elektromagnetische interferentie (EMI) in de automobielomgeving, moet de ingebouwde lader communiceren met het wisselstroomnet, waardoor bescherming tegen netstoringen vereist is voor een betrouwbare werking.
De hedendaagse componentenfabrikanten bieden meerdere apparaten voor het beveiligen van elektronische circuits. Vanwege de aansluiting op het elektriciteitsnet is bescherming van de ingebouwde lader tegen spanningspieken met behulp van unieke componenten essentieel.
Een unieke oplossing combineert een SIDACtor en een Varistor (SMD of THT), waardoor een lage klemspanning wordt bereikt onder een hoge piekpuls. De SIDACtor+MOV-combinatie stelt auto-ingenieurs in staat de selectie en daarmee de kosten van de vermogenshalfgeleiders in het ontwerp te optimaliseren. Deze onderdelen zijn nodig om de wisselspanning om te zetten in gelijkspanning om de voertuigen op te ladenopladen van de batterij aan boord.
Figuur 1. Blokdiagram van ingebouwde oplader
Het boordOplader(OBC) loopt gevaar tijdensEV-opladenals gevolg van blootstelling aan overspanningsgebeurtenissen die zich op het elektriciteitsnet kunnen voordoen. Het ontwerp moet de vermogenshalfgeleiders beschermen tegen overspanningstransiënten, omdat spanningen boven hun maximale limieten deze kunnen beschadigen. Om de betrouwbaarheid en levensduur van de EV te verlengen, moeten ingenieurs in hun ontwerpen rekening houden met de toenemende eisen aan piekstroom en de maximale klemspanning verlagen.
Voorbeelden van bronnen van voorbijgaande spanningspieken zijn onder meer:
Schakelen van capacitieve belastingen
Schakelen van laagspanningssystemen en resonantiecircuits
Kortsluiting als gevolg van bouwwerkzaamheden, verkeersongevallen of storm
Geactiveerde zekeringen en overspanningsbeveiliging.
Figuur 2. Aanbevolen circuit voor differentiële en common-mode transiënte spanningscircuitbeveiliging met behulp van MOV's en een GDT.
Een 20 mm MOV heeft de voorkeur voor betere betrouwbaarheid en bescherming. De 20 mm MOV verwerkt 45 pulsen van 6 kV/3 kA stootstroom, wat veel robuuster is dan de 14 mm MOV. De schijf van 14 mm kan tijdens zijn levensduur slechts ongeveer 14 pieken verwerken.
Afbeelding 3. Klemprestaties van de Little Infuse V14P385AUTO MOV onder spanningspieken van 2 kV en 4 kV. De klemspanning overschrijdt 1000V.
Voorbeeld selectiebepaling
Niveau 1 oplader—120VAC, eenfasig circuit: De verwachte omgevingstemperatuur is 100°C.
Voor meer informatie over het gebruik van SIDACt of Protection Thyristors inelektrische voertuigendownloadt u de toepassingsnotitie Hoe selecteert u de optimale transiënte overspanningsbeveiliging voor ingebouwde EV-laders, met dank aan Little fuse, Inc.
Posttijd: 18 januari 2024