近年来,汽车行业正经历着重大的变革。随着先进驾驶辅助系统 (ADAS)*1 的出现、电动汽车的转变以及信息娱乐系统的日益成熟,汽车俨然已进化为高级电子设备。电子元件在这一转变中发挥着至关重要的作用。本文将重点介绍支撑汽车进一步发展的电子元件:汽车应用中的功率电感器。
在全球日益关注碳中和的背景下,各大汽车厂商纷纷宣布进军电动汽车市场。全部或部分由电池和电机驱动的xEV正在引领这一趋势。汽车行业正在经历一场大规模的技术创新浪潮,比如利用摄像头和传感器检测周围信息以辅助驾驶的 ADAS 的加速发展以及自动驾驶技术的演变。
随着向电动汽车和电子设备的转变,车载电子控制单元 (ECU)*2(控制发动机、电机、制动器和传感器的计算机)的数量也在增加。实际上,[敏感词]型的汽车中已使用了数百个电子控制单元。
所有电子控制单元都含有 DC-DC 转换器,用于将电池电压调整到[敏感词]水平。功率电感器是决定这些转换器性能的关键元件。接通直流电 (DC) 时,电流可自由通过电感器,而接通交流电 (AC) 时,电感器将发挥电阻的作用。当搭配执行高速开关的 IC 使用时,电感器可促使 DC-DC 转换器将电压转换到所需水平。
功率电感器根据其结构,大致分为绕线型、积层型和薄膜型。绕线型的特点是可承载高电流,并且提供各种搭配铁氧体或软磁金属芯的产品可供选择。积层型和薄膜型的尺寸可以更小、更薄,近年来,这两种类型也具备了处理高电流的能力。由于电子控制单元需要为其控制的设备配备[敏感词] DC-DC 转换器,所以需要各种具有不同特性的功率电感器产品。
随着汽车上电子控制单元数量的不断增加,对于电感器、电容器和 EMC 产品等电子元件的需求也在激增。全球对汽车电感器的需求预计还将继续增加,到 2030 年将达到 2020 年的两倍左右。(数据来源:根据TDK 的调查)
随着电动汽车 (xEV) 和自动驾驶的发展,人们对汽车电子元件的性能要求也在不断提高。由于乘员和周围环境的安全与自动驾驶和碰撞安全系统等汽车功能密切相关,所以要求电子元件比以往更可靠,性能更高。由于 DC-DC 转换器正朝着更高频开关的方向转变,以缩小尺寸,减轻重量,所以功率电感器也必须能够处理更高的频率。
TDK 提供多种专为汽车应用设计的功率电感器,以根据其作用为具有不同电感和电流要求的电子控制单元提供支持,比如 ADAS、传感器和图像处理。这些电感器可[敏感词]限度降低故障风险,以提供强大的可靠性,满足自动驾驶技术的复杂需求。此外,这些电感器还具有抗噪能力,该能力是对开关元件越来越高的工作频率的补充。
凭借广泛的产品阵容,TDK 的汽车功率电感器为不断扩充的汽车和电子控制单元功能提供了合适的性能,也为不断发展的下一代汽车奠定了安全和环保性能的基础。
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