TDK AMT45S脉冲变压器在电动汽车充电控制电路中的关键作用-电子发烧友网

为应对环境保护和可持续发展的需求，包括纯电动和插电式混合动力车在内的电动汽车（xEV）在全球范围内迅速普及。全球市场范围内，欧洲主要采用的CCS（组合充电系统）和北美主要采用的NACS（北美充电标准），都受到了广泛关注，对应的基础充电设施也在不断扩展。这些标准普遍采用PLC（电力线通信）进行充电时候的控制通信，因此对脉冲变压器的品质提出了更高的要求。本文将介绍TDK专为新一代充电标准开发的AMT45S脉冲变压器的优势。

脉冲变压器在电动汽车充电控制电路中的关键作用

在电动汽车领域，全球各地采用了多种不同的充电连接器标准。其中的典型代表包括在欧洲广泛应用的CCS（联合充电系统）、在北美普及的NACS（北美充电标准），以及CHAdeMO和GB/T等。在这些标准中，CCS和NACS均采用PLC（电力线通信）技术进行充电过程中的控制通信。

PLC技术通过充电电缆在车辆与充电桩之间传递控制信号。电动汽车的充电系统通常有以充电为目的进行电力传输的电路和对充电进行控制的控制电路两部分组成，其中控制电路负责实现对充电过程的精确管理。脉冲变压器就是在这个控制回路中发挥着至关重要的作用，不仅实现了对直流电流的电气隔离，还有效抑制了噪声并保持信号波形的完整。脉冲变压器的性能将直接影响充电控制通信的可靠性、充电效率以及电池的整体性能，因此已成为推动充电基础设施发展的核心元件。

图1: 电动汽车侧控制电路结构示例

新一代脉冲变压器相较传统产品的优势

目前的PLC用脉冲变压器普遍采用环形结构，但在制造过程中，由于手工绕线的工艺等问题，难以保证绕线时间和产品质量的稳定性。此外，在PLC电路中，由于通信信号需要叠加在电力线上，脉冲变压器本身必须具备较高的耐压性能。因此，许多产品在变压器部分采用了树脂涂层，导致体积增大和成本上升。

AMT45S通过采用稳定的全自动绕线技术，实现了高效且品质稳定的脉冲变压器。并且由于电动汽车充电用PLC电路不需要承受高电压，因此无需树脂涂层，从而简化了产品结构实现了小型化。以上技术优势，显著提升了电动汽车基板设计的灵活性，并有助于优化系统整体成本，也是AMT45S最大的特征。

下表对比了传统产品与TDK新一代AMT45S。AMT45S通过自动绕线技术，实现了比传统产品更小的体积、更高的质量稳定性和更优的生产效率。

指标	市场产品A	AMT45S	缩小率/改善点
长度 [mm] 最大值	11.4	4.7	约59%
幅 [mm] 最大值	8.45	3.4	约60%
高度 [mm] 最大值	8.5	3.0	约65%
体积 [mm³] 最大值	约819	约48	约94%
生产工序	手工绕线, 耗时长	自动绕线, 耗时短	生产效率提升
品质稳定性	稳定性差	高稳定性	自动化带来大幅改善

表1: 与传统内置环形线圈的变压器相比，实现了大幅度的小型化。

实现了稳定的插入损耗特性

在PLC中，主要采用2MHz～30MHz的信号频率进行通信。为了保证控制信息在传输过程中不发生劣化，必须使用在对应频率范围内信号波形失真极小的脉冲变压器。AMT45S在实现小型化的同时，通过高品质的自动绕线技术和合理的铁氧体材料选择，实现了在2MHz～30MHz范围内稳定的插入损耗特性（插入损耗：IL）。