汽車已經(jīng)從由人駕駛的時代向輔助駕駛、自動駕駛轉(zhuǎn)變，使用的電子零部件的數(shù)量也在進一步增多。一個零部件發(fā)生故障，就意味著汽車會喪失本來應(yīng)有的功能，對零部件可靠性的要求正在進一步提高。TDK提出了面向車載可降低故障風(fēng)險的高可靠性高頻率功率電感器方案。

目次

汽車電子的動向

車載零部件要求的環(huán)境的變化

針對各種ECU分別提出最佳解決方案

高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概述

高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概要、特點、用途等

車載電源電路

汽車電子的動向

市場需求要求汽車往安全性和節(jié)能性發(fā)展。安全性是通過機械的自動化、ECU的冗余性、功能分擔(dān)來實現(xiàn)的。另外，由于xEV的普及，增加了對xEV使用環(huán)境的需求。因此ECU的使用數(shù)量有增加，電子零部件需求也隨之增長，對于提高零部件的可靠性，小型、高性能化的要求越來越多。

圖1汽車電子的動向

車載零部件工作環(huán)境的變化

伴隨著xEV、自動駕駛的普及，車載零部件的可靠性要求逐步發(fā)生變化。汽車從ICE(內(nèi)燃機)變?yōu)榱薆EV(電機)，其內(nèi)部發(fā)熱源(內(nèi)燃機)逐步被替代，內(nèi)部工作環(huán)境溫度也隨之降低，另一方面，伴隨著自動駕駛的普及，汽車的使用時間可能會延長。根據(jù)功能不同，零部件要求的工作環(huán)境溫度也有所差異，預(yù)計可靠性的要求時間會提高到3000小時。另外，為了穩(wěn)定電池的電壓，ECU必須搭載DC-DC轉(zhuǎn)換器，并且因為EMI噪音問題，開關(guān)頻率逐漸上升到1.8-2.2MHz來避開AM頻段。

圖2車載零部件工作環(huán)境的變化

針對各種ECU分別提出最佳解決方案

圖3中，橫軸為感值，縱軸為電流，TDK繪制了具有代表性的ECU圖。大電流小感值的HPL系列用來對應(yīng)ADAS圖像處理器等大功率ECU。中間的TFM系列適用于ADAS和其他ECU的二次回路。BCL系列可對應(yīng)高感值，適合傳感器、車身類小功率ECU。針對高信賴性要求的ECU，TDK可以提供最優(yōu)的高可靠性車載用高頻率功率電感器。

圖3針對各種ECU分別提出最佳解決方案

高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概述

與以前相比，HPL、TFM、BCL系列是為實現(xiàn)level5自動駕駛，降低了故障風(fēng)險的高可靠性車載用高頻率功率電感器。與面向ICT的金屬類功率電感器相比，在耐壓、可靠性方面改良了特性，HPL系列覆蓋大電流低電感范圍，BCL系列覆蓋高電感低電流范圍，TFM系列覆蓋兩者之間的范圍，形成了一個產(chǎn)品系列。

圖4高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概述

高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概要、特點、用途等

HPL/BCL系列將開路風(fēng)險降到了最低，TFM將短路風(fēng)險降到了最低。
HPL的Rdc低，磁通漏小，采用3端子構(gòu)造，抗振動沖擊性、散熱性優(yōu)異。
TFM系列增強金屬材料的絕緣性，實現(xiàn)耐壓40V保障，還可在蓄電池線路中使用。另外，還可實現(xiàn)磁通漏小、高密度貼裝。
BCL通過新沖壓法，減少銅線的損傷。磁性材料的損失小，在磁通變大的升壓回路中效率很高。另外，可獲得大感值，在輸入輸出壓差很大的回路中也可以使用。

圖5高可靠性車載用高頻率功率電感器的產(chǎn)品概要、特點、用途等

產(chǎn)品概要	HPL 系列	TFM–ALVA 系列	BCL 系列
外觀
高可靠性 要點	沒有開路風(fēng)險	沒有短路風(fēng)險	沒有開路風(fēng)險
製品概要	大電流低電感 形成1Ts的扁銅線，直接作為用戶端子使用，所以是不會斷路的構(gòu)造，消除了開路模式的不良風(fēng)險。用鐵氧體磁心夾住銅棒，形成產(chǎn)品。	最適合2MHz驅(qū)動二次回路 使用薄膜工藝的電感器。 是應(yīng)對車載質(zhì)量的產(chǎn)品，150°C40V耐壓保證品。使用絕緣膜覆蓋內(nèi)部銅圖形，消除短路不良。	應(yīng)對高電感 使用磁性材料使線圈一體成型得到的電感器。通過金屬接合，將線圈接合到用戶端子上，消除開路模式的不良。提高占空系數(shù)，還可應(yīng)對高電感值。
特點	漏磁通少 高可靠性 低Rdc（高效率） 應(yīng)對大電流 散熱性好	漏磁通少 高可靠性 實現(xiàn)耐壓40V保證 低Rdc 小型	漏磁通少 高可靠性 實現(xiàn)耐壓40V保證 低磁芯損耗（高效率） 應(yīng)對高電感領(lǐng)域
用途	圖像處理器用 超大電流用途	ADASECU 車載攝像頭 雷達 車載通信用模塊	傳感器類小電力ECU 車身控制 車載攝像頭 車燈
產(chǎn)品構(gòu)造
構(gòu)造特征	采用扁銅線作為端子，所以沒有接線部分，故可實現(xiàn)高可靠性		低壓沖壓成型，所以不會對金屬線造成損傷，故可實現(xiàn)高可靠性
使用溫度 范圍	-55～155°C (包括自己溫度上升)	-55～150°C (包括自己溫度上升)	-55～155°C (包括自己溫度上升)
磁性材料	鐵氧體磁性材料	金屬磁性材料	金屬磁性材料
端子電極 規(guī)格	扁銅線＋鍍Ni＋鍍Sn	導(dǎo)電性樹脂＋鍍Ni＋鍍Sn	導(dǎo)電性樹脂＋鍍Ni＋鍍Sn

車載電源電路

圖6是一個車載電源電路的例子，顯示了ECU內(nèi)DC-DC變換器的1次電路、2次電路中電感的使用情況，2次電路的開關(guān)頻率逐漸達到2MHz左右。高可靠性車載用高頻率功率電感器的HPL、TFM、BCL系列可提供最佳解決方案。

圖6車載電源電路

審核編輯：彭菁