L'électrification des véhicules signifie des exigences spéciales pour les composants passifs impliqués : en plus de la certification AEC-Q200, PPAP, IATF, les articles doivent disposer d'une haute fiabilité et redondance. Enfin, toutes les solutions doivent être optimisées en termes de coût et une seconde source sur le marché doit être disponible.
Le système de recharge embarqué convertit l'entrée CA du réseau électrique en entrée CC pour la batterie. Il est contenu dans un boîtier en aluminium pour respecter les normes der sécurité et pour la protection contre la poussière, l'humidité ou la projection de sel. Les exigences minimales sont généralement des plages de température comprises entre -40 °C et +85 °C.
Le schéma classique d'un OBC comporte 4 étapes principales :
• Filtre d'interférence électromagnétique (EMI)
• Niveau de correction du facteur de puissance (PFC)
• Niveau de résonance
• Filtre de sortie
Niveau du filtre d'interférence électromagnétique (EMI)
Le filtre EMI, également appelé filtre de suppression EMI, capture le bruit provenant de l'alimentation secteur et protège contre les impacts nuisibles de l'interférence électromagnétique. Ces filtres extraient tout courant indésirable traversant le câblage ou les câbles, tout en autorisant les courant désirables à s'écouler librement. Les filtres EMI supprimant le bruit de l'alimentation secteur sont également appelé filtres de câble d'alimentation EMI. Les filtres EMI contiennent des condensateurs X et Y ainsi que des bobines d'induction en mode commun.
YAGEO propose des solutions certifiées telles que la série R52 ou R47-V057 comme condensateurs X et la série R41T ou SMP253 comme condensateurs Y. En fonction de la série, la température maximale est de 100 °C ou plus.
Les bobines d'induction en mode commun dans les filtres EMI doivent transporter les courants élevés de 35 A ou bien plus, en fonction de la technologie. Généralement, des inducteurs de bobine MnZn sont utilisés dans ce cas. En raison de la plage de température élevée de 150 °C de la série SC d'induction en mode commun de YAGEO, elles peuvent transporter des courants élevés en ayant des pertes faibles. En fonction des exigences du client, une version horizontale ou à profil bas ou verticale consommant moins d'espace sur la carte est disponible.
Niveau de correction du facteur de puissance (PFC)
Le niveau PFC couvre les différences de puissance dues au décalage de fréquence. Il inclut également un condensateur de liaison CC pour la stabilisation de la tension CC PFC de sortie. Ce niveau peut être séparé en deux fonctions principales : le niveau PFC lui-même suivi d'un condensateur de liaison CC.
Le niveau PFC inclut une fonction de mesure du courant, qui peut être résolue avec des résistances de mesure du courant ou de shunts. La série de shunt YAGEO (PE, PA ou PU) offre une vaste gamme en termes de taille et de résistance avec une puissance atteignant jusqu'à 36 W. En raison de sa construction, une température de fonctionnement de 275 °C est possible pour certaines séries. L'inducteur PFC haute puissance est la partie la plus important du niveau PFC. YAGEO propose un grand nombre d'inducteurs de Pulse Electronics. Par conséquent, les condensateurs sont nécessaires au niveau PFC. Pour respecter les exigences de fréquence de la technologie à large bande, les condensateurs en céramique peuvent être une solution parfaite pour couvrir les besoins.
Le condensateur de liaison CC est l'autre partie importante. Trois technologies de condensateur différentes sont disponibles, électrolytique en aluminium, film ou céramique.
Les condensateurs électrolytique en aluminium offrent une vaste gamme de produits jusqu'à 1 000 µF et sont utilisables pour les courants d'ondulation élevés. La série YAGEO ALA est un produit THT enfichable à l'épreuve des vibrations jusqu'à 20 G et présentant une longue durée de vie de 10 000 heures et plus à une température maximale. En version rectangulaire, YAGEO propose la série ALR première sur le marché avec l'efficacité volumétrique idéale et jusqu'à 40 G de capacité de vibration.
La série THT C4Ax de condensateur à film de liaison CC est également disponible dans une plage jusqu'à 210 µF et avec des produits haute température de 125 °C ou si nécessaire jusqu'à 135 °C. YAGEO propose des produits spécifiquement conçu pour les environnements difficiles offrant des courants d'ondulation élevés et une plage de haute tension supérieure à 1 000 V.
Dans la technologie SMT, les condensateurs en céramique peuvent être choisis comme condensateur de liaison CC. Un regroupement de condensateurs de plusieurs MLCC ou de puces individuelles telles que la série KC-Link, le premier MLCC de Classe 1 du marché pour les courants jusqu'à 15 A peut être choisi. Surtout pour les applications haute température et haute fréquence, cette série est la meilleure solution. En cas d'exigence en économie d'espace sur la carte, YAGEO offre la technologie KONNEKT unique pour combiner un maximum de 4 MLCC sur un condensateur empilé avec un processus de frittage en phase liquide transitoire. L'utilisation de cette technologie permet d'économiser 75 % de l'espace de la carte et du temps de mise en place.
Niveau de résonance
Le niveau de résonance est un filtre de résonance LLC comprenant une isolation galvanique si nécessaire. En tant que condensateur amortisseur, généralement un ou plusieurs condensateurs en céramique en connexion parallèle et/ou en série peuvent être utilisés. La série R75 ou R76 de condensateur à film YAGEO atteint des valeurs de capacitance élevée jusqu'à 33 µF, des tensions jusqu'à 2 000 V et des plages de température jusqu'à 125 °C.
Filtre de sortie
Enfin, le niveau du filtre de sortie vers l'alimentation électrique interne de la voiture filtre la sortie de tout le système OBC. Généralement, un inducteur de filtre à mode différentiel est utilisé. En tant que condensateurs de sortie, une série de condensateurs à film de liaison CC ou de condensateurs en céramique peut être choisie.
En conclusion, les systèmes de recharge embarqués nécessitent des composants passifs présentant une fiabilité élevée, conçus pour un environnement difficile et étant des composants IATF essentiels. Le portefeuille du groupe YAGEO offre plus de 20 séries de produits différents adaptables dans un chargeur embarqué.
