
共模扼流器:作用與發(fā)展趨勢(shì)
共模扼流器的定義與作用
共模扼流器(也稱(chēng)為共模電感)是一種專(zhuān)門(mén)用于抑制共模干擾的電子元件。它能夠有效抑制共模噪聲,即在兩條或多條導(dǎo)線中同時(shí)出現(xiàn)、方向相同的干擾信號(hào)。共模干擾通常是由外部電磁場(chǎng)(如變壓器、電機(jī)等設(shè)備的交變磁場(chǎng))通過(guò)電磁感應(yīng)在信號(hào)線中產(chǎn)生的。
在電子設(shè)備中,共模干擾會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸失真。例如,在儲(chǔ)能系統(tǒng)的BMS(電池管理系統(tǒng))與監(jiān)控中心之間的通信線路中,共模干擾可能導(dǎo)致信號(hào)錯(cuò)誤或誤碼率增加,甚至可能對(duì)系統(tǒng)中的敏感元件造成損壞。尤其是在高功率設(shè)備中,過(guò)高的共模干擾電壓可能擊穿半導(dǎo)體器件(如 IGBT)的絕緣層,影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
共模扼流器的工作原理
共模扼流器利用電感對(duì)交變電流的阻礙特性來(lái)抑制共模信號(hào)。當(dāng)共模信號(hào)通過(guò)共模扼流器時(shí),由于兩組線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)同向,電感會(huì)在共模信號(hào)的頻率下產(chǎn)生較大的感抗(XL=2πfL),從而有效阻止共模信號(hào)的通過(guò)。例如,在電子設(shè)備電源輸入端,共模扼流器能夠抑制來(lái)自電網(wǎng)的高頻共模噪聲,保護(hù)設(shè)備內(nèi)部電路免受干擾。
市場(chǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
當(dāng)前,全球共模扼流器市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年全球共模扼流器市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到7.29億美元,預(yù)計(jì)到2030年將增長(zhǎng)至11.09億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.42%。
區(qū)域市場(chǎng)分布
亞太地區(qū)是全球最大的共模扼流器市場(chǎng),占比約63%,其次是北美和歐洲,分別占比15%和11%。
產(chǎn)品類(lèi)型
表面貼裝器件(SMD)共模扼流器占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,占比約84%。
主要企業(yè)
行業(yè)由少數(shù)領(lǐng)先企業(yè)主導(dǎo),包括村田、TDK、奇力新、太陽(yáng)誘電及Cyntec等,這些企業(yè)在2023年占據(jù)了約57%的市場(chǎng)份額。
中國(guó)廠商近年來(lái)發(fā)展迅速,如奇力新、順絡(luò)電子、華新科技等在技術(shù)與市場(chǎng)份額上均有所突破,得益于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速擴(kuò)張和資本支持。
技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展方向
小型化與高性能
隨著儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)緊湊設(shè)計(jì)的需求增加,共模扼流器正朝著小型化、低損耗和高可靠性的方向發(fā)展。制造商需要通過(guò)優(yōu)化材料與工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。
寬頻帶特性
隨著開(kāi)關(guān)電源頻率的提高,EMI問(wèn)題變得更加復(fù)雜。共模扼流器需要具備更寬的工作頻帶,以在高頻段提供有效的噪聲抑制。這涉及磁芯材料的選擇與線圈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
儲(chǔ)能系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用
在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,共模扼流器是保障電磁兼容性(EMC)的重要組件,尤其是在高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用中,共模扼流器能夠有效抑制高頻干擾,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。
適應(yīng)極端環(huán)境
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)在極端環(huán)境中的應(yīng)用增多,共模扼流器需要具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,如耐高溫、抗震動(dòng)等特性。
集成化與模塊化
為適應(yīng)現(xiàn)代儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求,共模扼流器正向集成化和模塊化方向發(fā)展,與其他元件結(jié)合提供整體的EMC解決方案。
總結(jié)
共模扼流器在儲(chǔ)能系統(tǒng)中具有不可替代的重要作用,其技術(shù)發(fā)展正朝著高功率密度、更寬頻帶、更低損耗、集成化與環(huán)境適應(yīng)性等方向邁進(jìn)。隨著儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展,共模扼流器將在保障電磁兼容性、提升系統(tǒng)性能與安全性方面發(fā)揮更大作用,為全球能源技術(shù)的智能化與高效化提供堅(jiān)實(shí)支持。

