BEL introduce induttori toroidali a filo piatto per alta frequenza

L’elettronica di potenza ad alta frequenza richiede componenti passivi in grado di gestire perdite di commutazione, carichi termici e interferenze elettromagnetiche all’interno di architetture di potenza compatte. In questo contesto, BEL, attraverso il marchio Signal, ha introdotto la serie SHFWT di induttori toroidali a filo piatto avvolto elicoidalmente per sistemi di conversione di potenza utilizzati in applicazioni industriali, telecomunicazioni, automotive ed energia.

L’avvolgimento a filo piatto riduce le perdite ad alta frequenza
I circuiti di conversione di potenza, come gli alimentatori switching, i convertitori DC-DC e i sistemi inverter, operano sempre più spesso a frequenze di commutazione più elevate per aumentare la densità di potenza e ridurre le dimensioni dei sistemi. Queste condizioni possono aumentare la resistenza in AC, la dissipazione termica e le interferenze elettromagnetiche se i componenti magnetici non sono ottimizzati per il funzionamento ad alta frequenza.

La serie SHFWT utilizza una costruzione con filo di rame piatto avvolto elicoidalmente, in cui il conduttore è avvolto sul bordo formando un avvolgimento toroidale a singolo strato. Questa geometria consente di inserire più spire all’interno di un unico strato di avvolgimento riducendo al contempo la distanza tra i conduttori.

La riduzione del numero di strati sovrapposti limita la capacità tra avvolgimenti e gli effetti di prossimità, due fenomeni che aumentano la resistenza in AC alle frequenze più elevate. Una resistenza AC più bassa riduce le perdite di conduzione e migliora l’efficienza nei circuiti di conversione di potenza ad alta frequenza.

Comportamento termico e integrazione meccanica
Nell’elettronica di potenza ad alta densità, la gestione termica è strettamente legata all’efficienza dei componenti magnetici. Gli induttori SHFWT combinano la struttura di avvolgimento a filo piatto con materiali di nucleo magnetico selezionati per limitare le perdite complessive di potenza e la conseguente generazione di calore.

Gli induttori sono progettati con una struttura a basso profilo e supportano configurazioni di montaggio sia verticale che orizzontale, consentendo ai progettisti di integrarli in diversi layout di scheda e geometrie di contenitore. Queste opzioni risultano particolarmente utili nei sistemi di potenza compatti, dove vincoli meccanici e flussi d’aria influenzano il comportamento termico.

La struttura dell’avvolgimento mantiene inoltre l’induttanza e la capacità di gestione della corrente limitando allo stesso tempo le perdite, affrontando le tipiche sfide progettuali dell’elettronica ad alta densità di potenza che opera a frequenze di commutazione elevate.

Applicazioni nei sistemi di conversione di potenza
La serie SHFWT è destinata ad ambienti di elettronica di potenza in cui efficienza e stabilità termica influenzano le prestazioni complessive del sistema. I settori di riferimento includono data center, elettronica di potenza industriale, infrastrutture di telecomunicazione, sistemi automotive e apparecchiature per energie rinnovabili.

Le applicazioni tipiche comprendono alimentatori switching (SMPS), sistemi di alimentazione ininterrotta (UPS), convertitori DC-DC ad alta potenza, sistemi di ricarica delle batterie e inverter per l’accumulo di energia. In questi sistemi gli induttori operano negli stadi di potenza responsabili del trasferimento di energia e del filtraggio, dove la riduzione delle perdite magnetiche contribuisce a migliorare l’efficienza e a ridurre i requisiti di raffreddamento.

L’introduzione della serie SHFWT amplia la gamma Signal di choke, bobine e induttori progettati per la conversione di potenza ad alta frequenza e per sistemi elettronici compatti.

www.belfuse.com