村田:車載信息設(shè)備用功率電感器分析
發(fā)布時間:2014-01-24 來源:村田 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】近年,隨著汽車電子化進(jìn)程的不斷推進(jìn),以音頻和導(dǎo)航系統(tǒng)為首的車載用各種數(shù)碼設(shè)備不斷增加。車載用數(shù)碼設(shè)備的電子元器件追求的是小型化、耐高溫、高可靠性的要求。村田將在這里介紹一種最高可在105℃的高溫環(huán)境下作業(yè)的繞線型電感器。
前言
近年,隨著汽車電子化進(jìn)程的不斷推進(jìn),以音頻和導(dǎo)航系統(tǒng)為首的車載用各種數(shù)碼設(shè)備不斷增加。此外,各國規(guī)定了汽車后視攝像頭、車道偏離警告系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)的義務(wù)搭載,使這些數(shù)碼設(shè)備中用來轉(zhuǎn)換電源電壓的電路里面所使用的功率電感的需求明顯增加。
功率電感的種類很多。最具代表性的一種型號是在鼓芯外面包裹絕緣涂層的銅線,在周圍加一個套筒核心,而涂層是一種混合性磁性材料制成的樹脂。另一種是空芯線圈和金屬粉末材料一體成型的金屬復(fù)合型型號。端子電極的話也分為金屬框架端子、焊錫電極、導(dǎo)電粘合劑等多個種類。
另一方面,車載用數(shù)碼設(shè)備的電子元器件追求的是小型化、耐高溫、高可靠性的要求。我們將在這里介紹一種最高可在105℃的高溫環(huán)境下作業(yè)的繞線型電感器(圖1的LQH**PB系列)。
圖1:汽車信息設(shè)備用功率電感LQH**PB系列 (由左向右依次:32PB, 43PB, 5BPB)
上述LQH系列在鼓芯外面纏繞的絕緣涂層銅線的周圍,應(yīng)用的磁性樹脂起到了減少漏磁通、保護(hù)絕緣涂層銅線,提高產(chǎn)品強(qiáng)度的作用。構(gòu)造概論如圖2所示。
圖2: LQH系列的構(gòu)造概論
商品特征
耐熱沖擊特性提高(磁性樹脂材料的改良)
車載用的電子元器件都要求進(jìn)行最低使用溫度⇔最高使用溫度1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。在這當(dāng)中,車載信息設(shè)備用更是規(guī)定在-40℃⇔+105℃的溫度條件下進(jìn)行1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。
繞線型電感器的涂層材料“磁性樹脂”中含有環(huán)氧樹脂,它將玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)作為界限實(shí)現(xiàn)很大的膨脹跟收縮,在-40℃⇔+105℃ / 1000輪的熱沖擊試驗(yàn)中,磁性樹脂也會發(fā)生裂縫。此外,電感器的鼓芯部分使用的是鐵氧體材料,這種鐵氧體材料和磁性樹脂存在熱膨脹系數(shù)差。如果這種熱膨脹系數(shù)差很大的話,磁性樹脂的膨脹和收縮會導(dǎo)致應(yīng)力傳遞到鼓芯,使鼓芯發(fā)生裂縫。
此次,由于我們添加了提高硬化涂膜強(qiáng)度的材料,從而開發(fā)出了車載信息設(shè)備用的樹脂,這種樹脂在抑制磁性樹脂發(fā)生裂紋的同時,鼓芯跟磁性樹脂的熱膨脹系數(shù)差接近時減小鼓芯應(yīng)力,也能抑制鼓芯的裂紋。通過這些提高耐熱沖擊,我們開發(fā)出了新產(chǎn)品,即使是針對車載信息設(shè)備所要求的-40℃⇔+105℃/1000輪的熱沖擊試驗(yàn)中也不會發(fā)生磁性樹脂、鼓芯裂紋的現(xiàn)象。
熱沖擊投入周期數(shù)和裂紋發(fā)生率的關(guān)系如圖3所示。一般民用市場的磁性樹脂在1000輪以下就會產(chǎn)生裂紋,而我們開發(fā)的車載信息設(shè)備用磁性樹脂在2000輪之后仍然沒有產(chǎn)生裂紋。并且確保即使在更嚴(yán)厲的-40℃⇔+125℃環(huán)境下的熱沖擊試驗(yàn)中也不會產(chǎn)生裂紋。
圖3:熱沖擊試驗(yàn)投入周期 vs裂紋發(fā)生率
-40℃⇔+105℃/2000輪熱沖擊試驗(yàn)前后的外觀圖片以及主要電氣特征的變化如圖4、5所示。
磁性樹脂和鼓芯都沒有看見裂紋產(chǎn)生。另外,電氣特征的變化也控制在±1%以內(nèi)。-40℃⇔+105℃的環(huán)境下外觀上沒有任何的破壞,并且電氣特征保持穩(wěn)定,這使其成為了能夠滿足車載用電子元器件性能要求的產(chǎn)品。
[page]
圖4: 熱沖擊實(shí)驗(yàn)前后的外觀變化
圖5:熱沖擊實(shí)驗(yàn)前后的主要電氣特征的變化
產(chǎn)品一覽
汽車信息設(shè)備用功率電感以下的4個系列已經(jīng)產(chǎn)品化。各產(chǎn)品概要如表1所示。
尺寸一覽,從最大3.2×2.5×1.7mm到最大5.0×5.0×2.2mm已經(jīng)產(chǎn)品化。
表1,車載信息設(shè)備用功率電感LQH**PB系列的產(chǎn)品概要
圖6:代表項(xiàng) (1.0µH/4.7µH/22µH)的直流重疊特性
結(jié)語
我們產(chǎn)品化了車載信息設(shè)備用的高可靠性功率電感LQH**PB系列。由于能夠提供此類產(chǎn)品,為汽車多功能化、提高安全性,特別是通過搭載EV/PHEV從而減輕了環(huán)境負(fù)荷為保護(hù)地球環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。
此外,今后還將積極地對應(yīng)如今正在逐漸擴(kuò)大的小型化、高溫環(huán)境的需求,提高繞線型電感器的功能,為汽車市場的需求做出貢獻(xiàn)。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號調(diào)節(jié)器, 以推動不斷增長的IO-Link市場
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 數(shù)字驅(qū)動工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車用戶界面
- 用Python自動化雙脈沖測試
- 揭秘電動汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動力電池
動力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號
多層PCB
多諧振蕩器
扼流線圈
耳機(jī)
二極管
二極管符號
發(fā)光二極管
防靜電產(chǎn)品
防雷
防水連接器
仿真工具
放大器
分立器件
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀