【導讀】電感是汽車電子DC/DC轉(zhuǎn)換器的核心元器件之一, 如何開發(fā)高可靠性、高品質(zhì)、能滿足汽車部件需求的一體成型電感是當前業(yè)界關(guān)心的熱點話題。面對傳統(tǒng)一體成型電感產(chǎn)品損耗大、內(nèi)部容易開裂與分層、線圈傾斜變形等難題,科達嘉電子推出了低損耗、高可靠、耐高溫車規(guī)級一體成型電感VSHB-T系列。
VSHB-T系列通過T-core預成型與熱壓成型相結(jié)合的方式解決了線圈傾斜與變形,大幅提升磁粉成型密度,有效解決了影響品質(zhì)的棘手問題。與傳統(tǒng)電感相比,VSHB-T系列電感損耗更低,DCR下降了20~30%,工作溫度范圍達-55~165℃,產(chǎn)品廣泛應用于汽車車燈、音箱、娛樂、車載終端(T-box)、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等汽車電子部件。
科達嘉耐高溫車規(guī)級一體成型電感VSHB-T系列
Part1 研發(fā)背景
一體成型電感是將線圈繞組埋入金屬軟磁復合材料內(nèi)部并壓鑄而成的一種電感,具有體積小、耐大電流、工作頻率范圍廣、抗直流偏置特性好、磁屏蔽性能好等特性,應用前景廣闊。
粉末成型是將點焊半成品、成品粉經(jīng)過模具一體成型(其他命名:模壓成型)為所需產(chǎn)品尺寸,該工序為一體成型電感制備的關(guān)鍵工序,直接影響產(chǎn)品外形尺寸、電氣特性等,同時也是評價粉材、點焊半成品的重要工序。然而,目前一體成型電感主要的生產(chǎn)方法是冷壓成型(室溫25℃),壓力往往在5.0~9.0T/cm2,為達到特定的磁粉密度、特性要求,線圈的傾斜/變形三者之間的矛盾一直無法有效平衡。其他方式如:溫壓成型(50~100℃)、熱壓成型(100℃以上)由于對磁粉特性要求比較高而未廣泛應用。
如何提高磁粉的成型密度,減少線圈傾斜與變形,提升電感性能,是科達嘉研發(fā)工程師重點攻克的技術(shù)難題。通過多年的探索與研究,科達嘉車規(guī)級一體成型耐高溫VSHB-T系列通過工藝創(chuàng)新解決線圈傾斜/變形、產(chǎn)品內(nèi)部容易開裂等問題,極大提升了電感可靠性及電源效率,獲得業(yè)界廣泛關(guān)注,多次獲得行業(yè)媒體頒發(fā)的“創(chuàng)新產(chǎn)品獎”。
Part2 產(chǎn)品特征
● 磁屏蔽結(jié)構(gòu),抗電磁干擾能力強
● T-core固定線圈中柱,無線圈傾斜現(xiàn)象
● 低壓力熱成型,線圈變形量小
● 抗機械沖擊和振動性能強,可達10G
● 低損耗合金粉,低DCR,電源效率高
Part3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
VSHB-T系列采用低損耗合金粉,通過T-core預成型與熱壓成型相結(jié)合的方式有效解決線圈受壓傾斜、變形問題;底部采用寬端子及內(nèi)部掩埋設(shè)計,抗機械沖擊和振動性能強。
VSHB-T系列分解圖
Part4 產(chǎn)品詳情
VSHB-T系列目前有兩個型號:VSHB0754T、VSHB1054T。產(chǎn)品尺寸分別為7.70X7.40X5.20mm和10.85X10.20X5.20mm,電感值范圍為1.00~100.00μH,飽和電流最高為28.5A。
Part5 技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品優(yōu)勢
1、低DCR,與傳統(tǒng)電感相比,DCR下降20%~30%
DCR、飽和特性、損耗是衡量電感特性的關(guān)鍵參數(shù)。VSHB-T系列采用低損耗合金粉末自主研制電感磁芯,具有低DCR、高飽和電流等特點,極大地降低了電感損耗,提升了電源轉(zhuǎn)換效率。VSHB-T系列DCR、飽和電流、電感損耗與傳統(tǒng)電感產(chǎn)品的對比走勢情況如下圖。
圖1 DCR對比
圖2 飽和電流曲線對比
圖3 電感損耗對比
2、創(chuàng)新的T-core預成型及熱壓成型工藝,提高產(chǎn)品可靠性
VSHB-T系列通過中柱預成型與熱壓成型工藝解決了行業(yè)中普遍存在的產(chǎn)品內(nèi)部開裂與分層,線圈傾斜與變形等技術(shù)難點,有效消除層間短路風險,產(chǎn)品一致性更好。同時對冷熱沖擊、機械沖擊和振動等有很強的抵抗能力。
技術(shù)創(chuàng)新亮點及產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)對比請參見表1。
表1:VSHB-T系列創(chuàng)新技術(shù)點
3、耐高溫,適用于汽車電子等復雜環(huán)境
VSHB-T系列產(chǎn)品工作溫度范圍為-55℃~+165℃,達到行業(yè)最高水平,在極高溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)良的電氣性能,滿足汽車電子領(lǐng)域復雜環(huán)境應用需求。
Part6 產(chǎn)品應用
VSHB-T系列電感可廣泛應用于智能座艙、高級輔助駕駛系統(tǒng)、中央控制單元、車燈驅(qū)動模塊、BMS、T-BOX等各類汽車電子應用領(lǐng)域。
汽車車燈應用實例
科達嘉車規(guī)級電感在通過IATF16949汽車質(zhì)量管理體系認證的現(xiàn)代化生產(chǎn)車間生產(chǎn),公司擁有CNAS認可的實驗室,可根據(jù) AEC-Q200 標準進行可靠性測試??七_嘉擁有電感磁芯和線圈等核心材料自主研制能力,經(jīng)驗豐富的產(chǎn)品開發(fā)團隊可為客戶快速定制車規(guī)級電感產(chǎn)品。
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