Certifikované, kompaktní komponenty s vysokou odolností. Indukční prvky jsou základními stavebními díly pulzních měničů napětí používaných k napájení LED diod. V podstatě je to kvalita a možnosti indukčních prvků, které rozhodnou o tom, kde se polovodičové zdroje světla ještě rozšíří.
Firma Eaton je známá především jako dodavatel průmyslových zařízení a dílů, ale její rozsáhlé portfolio zahrnuje také širokou škálu specializovaných elektronických komponentů s působivými parametry. Níže uvádíme jeden takový výrobek – výkonové tlumivky určené ke konstrukci elektronických obvodů pro automobilový průmysl. Tyto prvky pocházejí z řad DRA, DRAQ a HCM1A a byly navrženy jako řešení konkrétního, velmi důležitého problému.
V tomto článku se věnujeme následujícím tématům:
• Náročné výzvy na cestě k zavedení LED ve vozidlech
• Certifikované prvky pro montáž do silničních vozidel
• Možnosti a parametry tlumivek řady DRA
• Indukční prvky s dvojitým vinutím
• Vysoké proudy a výkon řady tlumivek HCM1A
Napájení LED osvětlení ve vozidlech
LED diody nenávratně změnily odvětví osvětlení, zejména v domácnostech nebo v kancelářích. Ukázalo se však, že vzhledem k jejich vlastnostem je jejich implementace v automobilovém průmyslu komplikovanější. Překážkou byla výkonnost ovladačů, protože typické měniče LDO (Low Drop Out) nejsou schopny dodat dostatečný výkon pro napájení potkávacích, dálkových nebo brzdových světel, který musí mít vysokou intenzitu, aby byla zajištěna viditelnost i za slunečného dne.
Použití LED diod umožňuje navrhovat osvětlení v nápaditých tvarech.
Náklady na napájecí obvody, které by se vyznačovaly nejen vhodným proudovým výkonem, ale také odolností vůči vibracím, nárazům a vysokým teplotám (často vyšším než 120 °C), vedly k tomu, že se LED diody používaly především v interiérech nebo v dražších automobilech. Ve spotřebitelském segmentu se dosud používaly především halogenová nebo xenonová světla, jejichž hlavní nevýhodou je přítomnost pohyblivých součástí, jako jsou žhavicí vlákno nebo elektrody, s nízkou (ve srovnání s polovodičovými strukturami) životností.
Tlumivky značky Eaton
Tlumivka řady DRA vyrobená technologií SMD.
Zde přicházejí na pomoc prezentovaná řešení značky Eaton. Tyto tlumivky mají certifikaci AEC-Q200 a jsou tedy testovány a schváleny pro použití v elektronických obvodech silničních vozidel. Jejich teplotní tolerance se pohybuje od -40 °C do 165 °C (155 °C u řady HCM1A), takže jsou vhodné například pro provoz v motorovém prostoru. Jsou vyrobeny speciálně za účelem konstrukce pulzních měničů typu „boost" a „buck" pro automobilový průmysl – nejen pro osvětlení, ale také pro klimatizační a topné okruhy, pro řízení vnitřního osvětlení a v regulátorech elektromotorů s relativně vysokým výkonem (polohování sedadel, zvedání/spouštění oken apod.). Jedná se o komponenty SMD (povrchová montáž) s malými rozměry a dostupné v širokém rozsahu indukčností. Patří do tří řad: DRA, DRAQ a HCM1A.
Řada DRA
Nejrozsáhlejší řada automobilových tlumivek od firmy Eaton v nabídce TME. Komponenty z této skupiny se vyznačují především vysokou hustotou výkonu a výkonností. Jsou k dispozici ve dvou rozměrech základny 7,6×7,6 mm nebo 12,5×12,5 mm (výška od 3,55 mm do 8 mm, v závislosti na modelu). Sortiment zahrnuje výrobky s indukčností od 290 nH do 1001 µH, které mohou pracovat s proudy až 15,9 A (saturační proud až 18,4 A). Díky magnetickému stínění se také vyznačují optimální ochranou proti EMI.
Řada DRAQ
Prvky DRAQ jsou vybaveny dvojitým vinutím, takže mohou fungovat jako transformátor/oddělovač (1:1), a také jako dva indukční prvky sériově nebo paralelně zapojené, pro dosažení širšího rozsahu napětí nebo proudů (izolace mezi vinutími na úrovni 200 V AC). Stejně jako v případě modelů DRA poskytují přívody tlumivky optimální ochranu proti vibracím a zajišťují, že prvek bude pevně usazen na svém místě i v náročných podmínkách. Další společnou vlastností všech zde prezentovaných výrobků Eaton je nízká citlivost na vlhkost (MSL: 1). Indukčnost tlumivek DRAQ dostupných z nabídky TME se pohybuje od 4,48 µH do 217 µH.
Řada HCM1A
Tato skupina zahrnuje nejmenší prezentované komponenty (mimo jiné 4,4×4,2×1,8 mm). Mohou pracovat s frekvencemi až do 1 MHz. To umožňuje jejich použití v obvodech rádiové komunikace. Jejich výkon dosahuje úrovně výše uvedených výrobků, vyznačují se mírně nižší teplotní tolerancí (od -55 °C do 155 °C) – avšak jejich nejvýznamnější výhodou je vyšší maximální provozní (od 1,3 A do 52 A) a saturační proud (až 100 A), což ještě více rozšiřuje spektrum potenciálních aplikací.