Modules DC-DC haute efficacité pour systèmes sur batterie

TDK Corporation a lancé la série TDK-Lambda i9C, un module de puissance DC-DC de 1500 W destiné à l’automatisation industrielle, à la robotique, aux communications et aux équipements alimentés par batterie. Cette série associe une large plage de tension d’entrée à une architecture brevetée de transmission directe conçue pour réduire les pertes de conversion dans des applications telles que les AGV, les AMR, les drones commerciaux, les robots humanoïdes et les systèmes de test.

La première configuration de la série i9C prend en charge une plage d’entrée de 9 V à 80 V et fournit des sorties régulées de 9,6 V à 60 V jusqu’à 30 A. Selon TDK, une seconde variante avec une entrée de 9 V à 40 V et une sortie de 5 V à 36 V jusqu’à 50 A viendra élargir les options disponibles pour différentes architectures de puissance.

Une architecture de transmission directe pour réduire les pertes de conversion
La principale caractéristique technique de la plateforme i9C est la technologie brevetée Programmable High-Efficiency Pass-Through (PHEPT) de TDK-Lambda. Cette technologie permet aux concepteurs de définir une plage de tension dans laquelle le module contourne la régulation active et connecte directement l’entrée à la sortie.

Dans les convertisseurs DC-DC conventionnels, les étages de commutation et de régulation génèrent des pertes électriques et thermiques qui réduisent l’efficacité globale. En évitant la conversion dans certaines conditions de fonctionnement, la série i9C peut atteindre un rendement allant jusqu’à 99 %, selon l’entreprise. La réduction de la dissipation thermique diminue les contraintes sur les composants et peut prolonger l’autonomie des systèmes alimentés par batterie.

Cette approche est particulièrement adaptée aux applications de la chaîne logistique numérique, où les équipements mobiles autonomes fonctionnent souvent sous des contraintes thermiques et énergétiques élevées. La réduction de la chaleur générée peut également limiter les besoins en refroidissement et améliorer la fiabilité des installations fermées ou à faible circulation d’air.

Large plage d’entrée pour les architectures de puissance industrielles
La série i9C est conçue comme un convertisseur buck-boost non isolé capable de fonctionner lorsque la tension d’entrée est supérieure ou inférieure à la tension de sortie requise. Cette flexibilité permet à un seul module de prendre en charge différents états de batterie et architectures de bus DC distribués couramment utilisés dans l’automatisation industrielle et la robotique mobile.

TDK a intégré le module dans un format wide quarter-brick avec une plaque de base compatible avec le refroidissement par convection, conduction ou air forcé. La conception thermique vise les environnements industriels à température ambiante élevée et à faible circulation d’air.

Les fonctions intégrées de protection et de contrôle comprennent une commande marche/arrêt à logique négative, la détection à distance, un signal power-good, une protection contre les surintensités réglable et une récupération automatique. Le module comprend également un mode veille basse consommation configurable destiné à réduire la dissipation énergétique pendant les périodes d’inactivité ou de faible charge.

La protection réglable contre les surintensités permet aux ingénieurs d’adapter les limites de courant aux exigences spécifiques du système et de réduire le besoin de circuits de protection externes supplémentaires.

Applications dans la robotique et les équipements sur batterie
La série de convertisseurs cible plusieurs segments de l’écosystème industriel et de la mobilité connectée, notamment les systèmes nécessitant une conversion de puissance compacte et à haut rendement. Les applications typiques incluent les véhicules à guidage automatique (AGV), les robots mobiles autonomes (AMR), les drones commerciaux, les plateformes robotiques humanoïdes, les équipements de communication et les systèmes de test portables.

Les systèmes robotiques alimentés par batterie peuvent bénéficier d’un rendement plus élevé, car la réduction des pertes énergétiques influence directement l’autonomie et la gestion thermique. Dans les plateformes mobiles, la diminution de la génération de chaleur peut simplifier la conception des boîtiers et réduire la dépendance aux systèmes de refroidissement actifs.

Les modules sont conformes aux exigences de sécurité IEC/UL/CSA/EN 62368-1 et disposent des marquages CE et UKCA pour les directives basse tension, CEM et RoHS.

Édité par la journaliste industrielle Sucithra Mani avec l’assistance de l’IA.

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