Det är nog ingen som tvivlar på att elfordon är på frammarsch inom bilbranschen. Elbilar har flera fördelar, t.ex. låg miljöpåverkan, lägre användningskostnader och mycket begränsade (i jämförelse med bilar med förbränningsmotorer) kostnader när det gäller underhåll och reparation.
Det största hindret för elbilbranschens utveckling kan vara den begränsade laddinfrastrukturen avsedd för denna typ av fordon. Det uppskattas att det behöver byggas ca. 2 miljoner laddstationer i EU för att möta de behov som växer i takt med att antalet potentiella konsumenter stiger.
Det finns tre typer av anordningar avsedda för laddning av elbilar. Den första och vanligaste typen är AC-stationer – som tillför mycket ström som sedan omvandlas av likriktare och kontroller inuti fordonet. En alternativ lösning som ger snabbare laddning är DC-stationer som får direkt tillgång till bilens ackumulatorer och är därmed inte begränsade av parametrarna hos bilens elektroniska element. Dessa två lösningar finns oftast på offentliga platser. De borde alltså vara intuitiva och exempelvis utrustade med pekskärmar samt tillförlitliga (underhållkostnaderna kan avgöra om installationen är lönsam). Den tredje typen är mobila laddare som gör det möjligt att ansluta bilen till ett vanligt eluttag.
Produkter från de ovannämnda kategorierna har inbyggda kommunikationskretsar (som bl.a. genererar styrsignaler och möjliggör fjärrövervakning av laddarens tillstånd), avancerade system för laddningskontroll såväl som mikroprocessorsystem eller kompakta datorer som hanterar användargränssnittet och styr enhetens arbete. Alla dessa element behöver noggrann laddning då de delar energikällan med kretsar som utsätts för stora och varierande belastningar. Laddstationer och mobila laddare är därför försedda med avancerade omvandlare och stabilisatorer. Här på TME har vi ett brett utbud av sådana komponenter. Vissa är speciellt avsedda för just elbilar. Här nedanför presenteras sortimentet av det världskända och välrenommerade märket AIMTEC.
Utbud av AIMTEC:s aggregat och omvandlare
AIMTEC:s produktsortiment i TME:s katalog består av tusentals artiklar. Här hittar du aggregat, omvandlare och andra liknande produkter. Här nedanför har vi valt ut dem som med sin funktionalitet och sina parametrar lämpar sig bäst för elfordon. Vi har tagit med laddare som är kompatibla med de flesta laddstationskomponenter och även kompakta omvandlare samt miniomvandlare som kan monteras i mindre anordningar såsom mobila aggregat eller kontakter.
AC/DC-omvandlare
Vi börjar med AC/DC-omvandlare som möjliggör kraftförsörjning av elektroniska system från den källa (dvs. från elnätet) som energi för laddning av elbilar hämtas från. Sådana system kan vara utrustade med kontroller, effektmonitorer, kretsar för användargränssnitt, kommunikationsmoduler osv. I sortimentet ingår laddningselement som alstrar stabil spänning och är försedda med en rad olika säkringskomponenter.
AMES50/75 och AMESP75/100/150/200-aggregat
Aggregat från denna serie är utformade för anordningar som ansluts direkt till elnät. De är försedda med en rad olika skydd (mot överbelastning, överspänning och kortslutning). De ger en livslängd på 250 tusen timmar (MTBF, Mean Time Between Failures), vilket begränsar behovet av service och underhåll. Dessa enheter lämpar sig därför utmärkt för utomhusanvändning såsom laddstationer för elfordon, gatubelysning, element som övervakar transformatorstationer och telekommunikationsinfrastuktur. Aggregaten är kompatibla med flera olika spänningsnivåer: från 85 V till 305 V AC och från 120 V till 430 V DC. De tillför likspänning från 5 V till 48 V, med en strömstyrka från 1,1 A till 90,5 A (beroende på modell) och lämpar sig därmed för de flesta användningsändamål. Tack vare sitt standardhölje med ventilationsspalter och montagehål kan dessa produkter monteras i modulformade anordningar och tål olika temperaturer (till och med -30...70°C). De sätts fast med hjälp av skruvklämmor, vilket gör det ännu lättare att montera och byta ut produkten vid tillverkning eller reparation.
Modulstrukturen och skruvklämmorna gör det lättare att montera produkten.
AMEL10/15/20-serien
Omvandlare AMEL för montage på DIN-skena.
Omvandlare från AMEL-serien har trots sin kompakta storlek imponerande elektriska parametrar. Det finns varianter med effekt på 10 W, 15 W och 20 W och isoleringsspänning 4 kV. De kan användas vid olika temperaturer (från -40°C till 85°C). Dessa produkter har en MTBF på upp till 3200000 h. Utgångsspänningen kan, beroende på modell vara mellan 3,3 V och 24 V DC, vilket kan anpassas till kundens behov. Dessa element stabiliserar spänning som inte varierar med mer än 100 mV och utgör även ett skydd utifall att den nominella potentialen på utgången överstigs. I TME:s katalog finns det varianter avsedda för montage på DIN-skena eller panelmontage.
AMEM3 och AMEM5-serien
Elementen i serien AMEM3 och AMEM5 är avsedda för att monteras direkt på PCB-plattan, i integrerade laddningskretsar. Denna lösning liknar de redan nämnda AMEL produkterna. Här används dock ännu mindre höljen. Samtliga artiklar: hanterar ingångsspänning mellan 85 V och 305 V AC och mellan 100 V och 430 V DC; har låg energiförbrukning utan belastning är försedda med grundläggande skydd för omvandlaren och anslutna system.
Omvandlaren från AMEM har en bas med dimensioner: 25,4x25,4 mm.
AME5-serien
Omvandlaren från AMEM har en bas med dimensioner: 25,4x25,4 mm.
Omvandlare från AME5-serien överträffar många andra produkter. De utgör nämligen en komplex lösning som kan användas som en självständig central laddningsenhet. Efter anslutning till elnät (85...305 V AC) eller en likspänningsledning (100...430 V DC) tillför de tre spänningar: 12 V DC, 5 V DC och -12 V DC. De är således välanpassade till avancerade system som styrs med mikrokontroller och kretsar försedda med förstärkare, generatorer (t.ex. växelriktare), kommunikationsmoduler osv. Det är värt att notera här att styrsignaler i elbilar använder just sådana spänningar, ±12 V. Dessutom kan omvandlare, tack vare sin storlek (48,5x36x20,5 mm), användas i anordningar med ovanliga former (t.ex. inuti elbilskontakter) eller mobila anordningar (adaptrar).
AME40/60-serien
Om dessa lösningar inte är tillräckligt effektiva, ta gärna en titt på AME40 och AME60-serien med en effekt på 40 W och 60 W. De är också inneslutna i THT-höljen, vilket gör att hela kretsen för spänningsomvandling kan placeras på en enda PCB-platta. Vid tyngre element förstärks kretsen med gängade hål i hörnen.
60-watt AC/DC-omvandlare i hölje för PCB-montage.
AMEOF…-omvandlare
Omvandlare från AMEOF5-JZ-serien (THT-montage) och AMEOFL5-480HANZ (SMT-montage) är de minsta AC/DC-omvandlarna. De har följande mått: 33,5x17,2x13 mm eller 42x13,65x20 mm. De uppnår en effekt på 5 W och tillför en utgångsspänning mellan 3,3 V och 24 V DC (beroende på modell). En av de största fördelarna är att de kan anslutas direkt till elnät. Artiklarna från AMEOFL5-serien är dessutom anpassade till flest spänningsnivåer: 90...528 V AC eller 100...745 V DC. De kan därmed användas för att strömförsörja små elektroniska system – utan att behöva använda stabiliserings-, likriktnings- eller filtreringsenheter, till och med vid trefassystem. Detta bidrar till att kretsen tar mindre plats. Omvandlarna uppfyller säkerhetskraven i normen EN62368.
DC/DC-omvandlare
Dessa produkter hanterar både växel- och likström. AIMTEC erbjuder dock även olika lösningar när det gäller DC/DC-omvandlare. Sådana produkter kommer till användning i flera olika komponenter i elfordon och utgör en stabil energikälla för laddningskontroller, elektroniska element, stationskretsar kopplade till användargränssnittet osv.
AM15W-NZ-serien
AM15W-omvandlare på 15-watt är DC/DC-element. Elbilar är miljövänliga lösningar och det är värt att notera här att AM15W-serien är utformad för att även kunna användas i solcellssystem, vilket innebär att de är kompatibla med varierande kraftförsörjningsparametrar, inklusive: olika spänningsnivåer (100...1000 V eller 200...1500 V). Omvandlarna är dessutom avsedda för direkt montage på PCB och är relativt små och lätta (mellan 95 g och 300 g). Du kan välja mellan modeller med en utgångsspänning på 12 V, 15 V eller 24 V.
En liten omvandlare anpassad till utgångsspänningar upp till 1500 V DC.
AM1DE-Z/DR-JZ/DS-JZ-serien
Omvandlare i SIP7-höljen erbjuder precisa spänningsnivåer för elektroniska produkter.
AM1DE-Z/DR-JZ/DS-JZ-serien omfattar omvandlare med låg effekt (1 W) som är kompakta (SIP7-hölje), avsedda för att stabilisera spänningen hos precisionskretsar i anordningar där det kan förekomma störningar i matarledningar, t.ex. laddare hos elbilar. Ingångsspänningen hos komponenter har ungefär 10% tolerans gentemot utgångsspänningen (4,5...5,5 V för 5 V, 10,8...13,2 V för 12 V osv.). Elementen finns tillgängliga i varianter som tillför alla standardnivåer på DC-spänning mellan 3,3 V och 24 V. Omvandlarna uppfyller kraven i IEC60950-normen, vilket innebär att de kan användas i elektroniska kommunikationsanordningar (t.ex. i system för fjärrövervakning av laddstationer för elbilar).
DC/DC-omvandlare i SIP4-hölje
Om en krets inte har särskilt höga strömkrav, men komponenterna inte kan ta för mycket plats kan AIMTEC:s DC/DC-omvandlare i SIP4-format (11,7x6x9,65 mm) komma till användning. De har en effekt på 0,25 W för AM1/4S-Z, 0,75 W för AM1SR-JZ, 1 W för AM1SS-JZ. Dessa produkter kännetecknas av hög temperaturtolerans (upp till -40...105°C). Som hos de tidigare nämnda omvandlarna är utgångsspänningen mellan 3,3 V och 24 V. Vikten är högst 1,5 g. Elementen har inbyggda kortslutningsskydd.
Omvandlare i SIP4-höljen är anpassade till olika temperaturer.
AM1PS-JZ-serien
DIP8-höljet och THT-montage underlättar tillverkningen av PCB.
I och med att AM1PS-JZ-omvandlare är inneslutna i DIP8-höljen, lämpar de sig utmärkt för kompakta elektroniska anordningar som behöver vara värmetåliga, välisolerade (3000 V DC) och tillförlitliga (MTBF på 3500000 h). Dessa produkter skiljer sig inte särskilt mycket från de ovannämnda serierna när det gäller de elektroniska parametrarna. Här finns det framförallt stabiliseringssystem som filtrerar bort brus från elledningar som annars skulle kunna störa kommunikationen mellan komponenter eller anordningar (t.ex. förhindra dataöverföring från fordonet till laddstationen). Produkterna från AM1PS-JZ-serien rekommenderas därför för användning i bl.a. mätapparater, mottagare/sändare och inom IoT-branschen (Internet of Things).
AMSR-serien
Omvandlare från AMSR-serien tillför ström med en styrka på 500 mA med spänning på 3,3 V, 5 V, 7,2 V eller 12 V DC. Fördelarna med dessa produkter är, förutom deras kompakta storlek, framför allt att de har flera olika nivåer på ingångsspänning (till och med 4,75...34 V) och är högt presterande (upp till 97%). De är kompatibla med utgångar hos standardsystem LM78xx (detta gäller även komponenter från serien AMSRO som presenteras nedan). Förutom kortslutningsskydd är systemen försedda med termiskt skydd, som stänger av omvandlaren efter att 85°C har överstigits.
Element från AMSR-serien är kompatibla med flera olika spänningsnivåer.
AMSR3-NZ-serien
Omvandlarvariant utan hölje, med synlig spole och andra kretselement.
Impulsomvandlare AMSR3 uppnår en effekt på upp till 3 W och är kompatibla med flera olika nivåer på ingångsspänning och tillför stabil spänning till kraftförsörjningskomponenter hos elektroniska precisionsapparater: 3,3…15 V (beroende på modell) vid brus på högst ±70 mV. Produkterna är inneslutna i SIP12-höljen. De används mestadels i kretsar i batteridrivna mobila enheter. De kännetecknas nämligen av låg elförbrukning utan någon belastning (oftast 2 mA). AMSR3-omvandlare kan stängas av på distans med hjälp av en styrsignal som skickas till därför avsedd utgång.
AMSRO-serien
Impulsomvandlare AMSRO är små, oisolerade kretsar som placeras på en PCB-platta med utgångar (i en 2,54 mm raster) som är kompatibla med linjära stabilisatorer av typen LM78xx. Element monteras som vid integrerade kretsar med TO-220-höljen. Fördelarna med dessa är att de är kompatibla med flera olika nivåer på ingångsspänning, relativt högst presterande (upp till 90%) samt att det finns modeller som tillför negativ spänning mellan -15 V och -5 V (det finns även en 3,3 V variant). De kan således användas i olika typer av kretsar, särskilt de som är avsedda för signalbearbetning. Trots sin kompakta storlek har komponenter en effekt upp till 3,3 W. De är försedda med kortslutningsskydd och lämpar sig för användning vid temperatur från -40°C till 85°C.
Tack vare sina utgångar kan omvandlare monteras som TO-220-kretsar.
AM1LR-JZ och AM1LS-JZ-serien
SMD-höljet innesluter en 1-watt omvandlare med skyddskretsar.
Serier AM1LR-JZ och AM1LS-JZ är ett intressant alternativ för dig som letar efter kompakta lösningar (till och med 11,4x12,7x7,25 mm). Alla produkter från dessa grupper är omvandlare för SMT-montage (ytmontage) som trots sin kompakta storlek har goda elektriska parametrar. Den nominella spänningen vid utgången är mellan 3 V och 24 V beroende på modell (utgångsspänningen ska utgöra +/-10% av detta värde). I likhet med de ovannämnda produkterna har dessa element som huvuduppgift att tillhandahålla en stabil strömkälla för elektroniska precisionsapparater i anordningar utsatta för störningar i elledningar (som t.ex. elbilsladdare där man regelbundet kopplar på och av stora belastningar). Isoleringsspänningen för AM1L-serien är 1500 V eller 3000 V.
Texten är framtagen av Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
https://www.tme.eu/se/news/library-articles/page/47234/aimtec-omvandlare-for-ev-branschen