現(xiàn)在的騎車已經(jīng)遍及各個家庭，新型復合金屬功率電感器系列將滿足汽車市場的嚴格要求。 MPXV產(chǎn)品組擴大了Kemet的METCOM產(chǎn)品系列，并提高了其AEC-Q200合格產(chǎn)品的產(chǎn)品組合，可用于行業(yè)內(nèi)的高可靠性應用。新的電感器提供了有效的功率轉(zhuǎn)換，并且傳輸損耗最小。它們的性能使DC-DC開關(guān)電源可以用于汽車系統(tǒng)中越來越多的電子控制單元(ECU)，預計到2026年將達到129.2億美元，七年復合年增長率為11.9%。具體應用包括LED大燈，儀表盤面板，平視顯示器，電水和油泵以及電動助力轉(zhuǎn)向。
汽車電感器的特性
提供復雜電源管理功能的需求以及減少板載空間和減少外部組件數(shù)量的需求促使設計人員近年來使用新技術(shù)來采用復雜的電感器。具有快速開關(guān)頻率的DC-DC轉(zhuǎn)換器由于能夠減小電容器和輸出電感器等外部組件的尺寸以節(jié)省電路板空間而變得越來越流行。 DC / DC轉(zhuǎn)換器的效率是設計電源時要考慮的最重要屬性之一。效率低下會導致功耗增加，需要適當管理。較低的開關(guān)頻率降低了開關(guān)損耗，而高頻則提供了更好的性能和更快的瞬態(tài)響應。
在汽車市場中，由于對電子部件的強烈結(jié)構(gòu)需求，因此有朝著小型化的強烈趨勢。 KEMET電子公司EMEA傳感器和執(zhí)行器產(chǎn)品管理總監(jiān)Michael Freitag表示：“電感器本身至少是其中的一部分，可以通過使用金屬復合結(jié)構(gòu)來使其小型化。高溫下電感的穩(wěn)定性是在具有高電流瞬變的非?？量痰碾姎鈼l件下正確使用組件的關(guān)鍵因素。汽車工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是提高DC / DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率。因此，他們需要找到對于高頻開關(guān)和降低鐵損而言“可持續(xù)”的組件。當然，對于汽車設計人員來說，在整個應用中以及在低電壓以及高壓區(qū)域中，熱性能都是最大的爭論之一。
“我們擁有的金屬復合材料基本上是我們自己的開發(fā)，我們認為它優(yōu)于市場上普遍提供的材料。我們不斷開發(fā)新材料和更好的成分，以提高零件本身的效率和性能為目標。因此，影響基本上是物質(zhì)觀點，也是生產(chǎn)設備。這樣設置的目的是，任何種類的寄生蟲，增加間隙，電感器中可能會產(chǎn)生的類似現(xiàn)象都處于非常非常低的水平。這意味著我們從線圈到周圍的磁性材料都有更好的熱量附著，最終使您在此應用中具有更好的性能。” Michael Freitag說。
一個好的電感器的能力本質(zhì)上是減少可通過摻雜過程累積的鐵心鐵損。另一個要素是機械的可持續(xù)性。 “當您使用較舊的技術(shù)幾年后，它們從外面變得生銹，因此幾年后它們的外觀不會很好。因此，我們介紹了金屬摻雜物，這些電感器的表面上沒有這種氧化作用。因此，從材料的角度來看，這也是非常重要的事情，而其他一切都與我們已經(jīng)建立的生產(chǎn)流程有關(guān)。”邁克爾·弗賴塔格(Michael Freitag)說。
在電感器的特性中，我們可以區(qū)分飽和電流和自諧振頻率。飽和電流是直流(DC)值，該值會由于鐵磁芯的飽和而導致電感減小，通常約為10%。一些制造商認為百分比不同，盡管與所示數(shù)字差別不大。請記住，每個組件的行為取決于集中磁通量的材料的飽和特性。實際上，一旦從設計中選擇了正確的電感值，DC / DC轉(zhuǎn)換器中使用的所有電感器便會使用這種磁芯。產(chǎn)品的最終選擇必須考慮飽和現(xiàn)象的發(fā)生方式以及電路操作可能帶來的后果。
每個磁性成分在頻率上升時的行為都不同于純電感抗。實際上，在連續(xù)性方面，電阻DRC占主導地位。在相反的一側(cè)，沿電感分布的寄生電容部分的存在會導致諧振現(xiàn)象與阻抗上升平行，如在電感端子處所見。
在電源設計中，關(guān)鍵要素是由紋波表示的，即在電源輸出端的不希望有的很小的周期性殘留直流電(DC)變化。這是由于電源內(nèi)部交流波形的抑制不完全所致。除了這種隨時間變化的現(xiàn)象外，在某些濾波器類別和信號處理網(wǎng)絡中還會在頻域中產(chǎn)生紋波。在這種情況下，周期性變化是網(wǎng)絡插入損耗隨頻率增加的變化。另一個參數(shù)是DCR，即電感器的DC電阻，它是電感器對頻率接近0 Hz的信號具有的電阻值。用直流電測量的電感器的DCR通常很小，范圍從小于1/100Ω到幾歐姆(通常不超過4Ω)。
Kemet解決方案
Kemet提供的MPXV系列經(jīng)過優(yōu)化，可用于需求增長和電子系統(tǒng)采用要求高效率，低自發(fā)熱，低功耗和低直流電(DCR)的場合。MPXV系列電感器的復合金屬具有高導磁率，可以滿足這些要求。 MPXV電感器的質(zhì)量大大降低了熱量形式的功率損耗，使其對于極端的熱性能有用。
MPXV電感器以SMD形式提供，可以在高達155°C的溫度下工作，并且具有較低的噪音，從而使其可以在車輛的所有區(qū)域使用，包括引擎蓋下的惡劣工作環(huán)境。為了避免磁通量損失，電感器配備了EMI屏蔽，在該區(qū)域中，競爭產(chǎn)品存在問題。除AEC-Q200外，MPXV設備還通過了歐盟RoHS認證：2011/65 / EU和(EU)2015/863。
電源的功能穩(wěn)定性也對其EMI輻射產(chǎn)生積極影響。必須始終滿足與技術(shù)電磁干擾(EMI)相對應的要求，這可以提高電源的功能穩(wěn)定性。從一開始就進行適當?shù)牟季植粫黾釉O計成本。通過消除對EMI濾波器，機械屏蔽，進行EMI測試的時間以及對電路板進行的大量修改，可以確保成本控制。以上就是汽車ECU應用的功率電感器的相關(guān)概述，希望對大家有所幫助。
下載文檔
