Hochfrequenz-Litzen für Wide-Bandgap-On-Board-Charger
Effizienzsteigerung in Elektrofahrzeugen
Moderne Elektrofahrzeuge nutzen Wide-Bandgap-Halbleiter (SiC, GaN) in On-Board-Chargern, um bei höheren Schaltfrequenzen mehr Leistung zu erreichen. Diese Technologie ermöglicht kompaktere Ladegeräte; gleichzeitig steigen die Anforderungen an Wickeltechnik und Induktivitäten, da bei hohen Frequenzen Skin- und Proximitybedingte Verluste dominanter werden. PACK LitzWire entwickelte für einen OBC-Hersteller eine maßgeschneiderte Litzendraht-Lösung, die die Leistungsanforderungen erfüllt und dennoch hohe Effizienz und Zuverlässigkeit bietet.
Die technische Herausforderung
OBC-Transformatoren müssen hohe Ströme bei Schaltfrequenzen um 70- 180 kHz übertragen. In massiven Kupferleitern entstehen bei diesen Frequenzen erhebliche AC-Widerstandsverluste aufgrund von Skin- und Proximity-Effekten. Gleichzeitig gelten in der Automobilbranche strenge Hochvolt-Isolations- und EMC-Anforderungen. Herkömmliche Wicklungen stoßen hier an ihre Grenzen: Sie werden groß, schwer und überhitzen leicht. PACK LitzWire arbeitete mit dem Kunden heraus, dass die Wicklung hitzebeständige HF-Litzen mit feinen Einzeldrähten und optimierter Struktur benötigt.
Die Ringkern-Drossel zeigt die Umsetzung der optimierten Litzendrahtlösung im realen OBC-Bauteil und veranschaulicht den Beitrag der Wicklung zur Effizienzsteigerung und thermischen Stabilität moderner AC/DC-On-Board-Charger.
Diese Detailaufnahme verdeutlicht die präzise Wicklungsstruktur der HF-Litze, die gezielt für den Einsatz in On-Board-Chargern mit Wide-Bandgap-Halbleitern ausgelegt ist und AC-Verluste bei hohen Schaltfrequenzen reduziert.
Unsere Lösungsstrategie
PACK LitzWire setzte eine hochfrequente Litze (z.B. RUPALIT® Safety HF-Litze) ein, bestehend aus mehreren hundert dünner (0,05mm), einzeln lackisolierter Kupferlackdrähte. Durch diese Konstruktion verteilen sich Strom und Wärme deutlich gleichmäßiger: RUPALIT® HF-Litzen bieten geringere Skin- und Proximityeffekte sowie einen höheren Wirkungsgrad durch geringere AC-Kupferverluste.
Die Litzen erhielten spezielle Isolationsschichten für die geforderte Spannungsfestigkeit mithilfe einer geeigneten Folienkombination. Mithilfe des hauseigenen LiWiCalc®-Tools optimierte PACK LitzWire die Litzengeometrie hinsichtlich Skin-Tiefe, Füllfaktor, Drahtanzahl und Verseilschritten. Die verbesserte Wicklung erreichte einen thermisch optimierten Betrieb und einen nachgewiesenen Effizienzgewinn.
RUPALIT® Plus Profil
Diese Lösung kombiniert eine präzise äußere Isolationsumhüllung mit einer quadratischen oder rechteckigen Profilgeometrie für maximale Raumausnutzung. Die verstärkte Isolation bietet höchste dielektrische Festigkeit und schützt zuverlässig vor Spannungsdurchschlägen auf kleinstem Bauraum.
Technische Fragen verdienen präzise Antworten.
Sie möchten Spezifikationen abstimmen oder eine Musterfertigung anfragen? Unsere Fachabteilungen beraten Sie direkt – kompetent, verbindlich und zuverlässig.
Produktmanager
Vertriebsinnendienst