프로젝트 배경
고객사는 충전기 모듈 제조사로, 30kW DC 충전 모듈이 전부하 운전 시 변압기 온도 상승이 높아 팬 속도와 소음이 증가하고, 효율 지표가 차세대 에너지 효율 요구를 충족하기 어려웠습니다.
기술 과제
- 스위칭 주파수 100kHz에서 코어 손실과 동손을 동시에 낮춰야 함;
- 모듈 내부 공간이 제한되어 변압기 크기를 늘릴 수 없음;
- 100% 고전압 절연 시험과 장시간 전부하 에이징을 통과해야 함;
- 연간 수요가 많아 안정적인 품질 일관성과 납품 능력이 요구됨.
당사 솔루션
저손실 전력 페라이트 코어와 리츠 와이어 권선 방식을 채택했습니다:
- 실제 동작 자속과 주파수에 맞춰 코어 등급을 재선정하여 코어 손실 약 20% 감소;
- 1차/2차 측에 리츠 와이어를 사용하여 고주파 표피 효과에 의한 동손 저감;
- 샌드위치 권선 방식으로 누설 인덕턴스를 낮춰 스위칭 소자의 전압 스파이크 개선;
- 보빈의 연면 거리를 늘리고 고열전도 에폭시를 함침하여 방열 경로 개선.
납품 결과
- 전부하 효율이 96.2%에서 98.0%로 향상되어 고객사의 에너지 효율 목표 충족;
- 변압기 핫스팟 온도 상승이 11℃ 감소하여 팬 속도를 낮춘 후 전체 장비 소음이 현저히 개선;
- 100% 고전압 절연 및 전부하 에이징 시험을 모두 통과했으며, 양산 후 연간 20만 개 이상 납품;
- 해당 솔루션은 고객사의 60kW 플랫폼에도 확대 적용되었습니다.