Exxelia presenta su solución integrada personalizada de magnetismo inteligente Smart Integrated Magnetics para aplicaciones de conversión de energía espacial
Exxelia ha desarrollado una nueva solución Smart Integrated Magnetics diseñada para unidades avanzadas de acondicionamiento y distribución de energía (PCDU) que operan en entornos restringidos y exigentes, como los sistemas espaciales.
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Esta solución no es un producto estándar del catálogo, sino el resultado de un desarrollo personalizado. Ha sido diseñada para cumplir con requisitos eléctricos, térmicos y mecánicos específicos definidos a nivel de sistema y puede adaptarse para cumplir con cualquier conjunto de especificaciones del cliente.
La nueva solución Smart Integrated Magnetics de Exxelia combina el transformador y el inductor de un puente activo doble (DAB) en un único conjunto magnético compacto. Este enfoque integrado tiene como objetivo reducir el volumen, la masa y la complejidad de las interconexiones, al tiempo que se mantiene el rendimiento eléctrico a altas frecuencias de conmutación. La aplicación prevista es la conversión de potencia CC-CC aislada en unidades PCDU de grado espacial, donde la eficiencia, la fiabilidad y la robustez mecánica son factores clave del diseño.
Desde un punto de vista técnico, esta solución Smart Integrated Magnetic está diseñada para un nivel de potencia de 1 a 2 kW a una frecuencia de conmutación de 100 a 200 kHz (ejemplo). El inductor asociado proporciona una inductancia de unos pocos µH. El conjunto alcanza un nivel de eficiencia cercano al 99 % en condiciones nominales de funcionamiento, lo que refleja una cuidadosa optimización de los materiales del núcleo, la arquitectura del devanado y el acoplamiento magnético. Se ha prestado especial atención a las pérdidas y al comportamiento térmico, que son fundamentales en entornos con baja convección.
La integración mecánica fue un aspecto fundamental del desarrollo. La solución magnética completa cabe en un paquete plano y de perfil bajo que mide aproximadamente 75 × 65 × 20 mm, con un peso total de alrededor de 250 g. Este formato compacto está diseñado para facilitar la integración en módulos electrónicos de potencia densamente poblados, al tiempo que soporta la resistencia a las tensiones mecánicas que suelen producirse durante el lanzamiento y el funcionamiento.
El diseño se llevó a cabo para hacer frente a las severas restricciones ambientales, incluyendo los ciclos térmicos y las cargas mecánicas, que son características de las aplicaciones espaciales. La selección de materiales, los procesos de impregnación y el diseño estructural se adaptaron en consecuencia para garantizar la estabilidad a largo plazo y la compatibilidad con los requisitos de cualificación.
Esta solución Smart Integrated Magnetics ilustra la capacidad de Exxelia para suministrar componentes magnéticos totalmente personalizados, desarrollados en estrecha colaboración con arquitectos de sistemas e ingenieros de electrónica de potencias. Aunque la solución aquí presentada es específica para un programa y un conjunto de restricciones determinados, refleja un enfoque más amplio que puede adaptarse a otras aplicaciones de alta fiabilidad que requieran diseños magnéticos compactos, eficientes e integrados.
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