什么是汽车ECU应用的功率电感器？

现在的骑车已经遍及各个家庭，新型复合金属功率电感器系列将满足汽车市场的严格要求。 MPXV产品组扩大了Kemet的METCOM产品系列，并提高了其AEC-Q200合格产品的产品组合，可用于行业内的高可靠性应用。新的电感器提供了有效的功率转换，并且传输损耗最小。它们的性能使DC-DC开关电源可以用于汽车系统中越来越多的电子控制单元(ECU)，预计到2026年将达到129.2亿美元，七年复合年增长率为11.9%。具体应用包括LED大灯，仪表盘面板，平视显示器，电水和油泵以及电动助力转向。

汽车电感器的特性

提供复杂电源管理功能的需求以及减少板载空间和减少外部组件数量的需求促使设计人员近年来使用新技术来采用复杂的电感器。具有快速开关频率的DC-DC转换器由于能够减小电容器和输出电感器等外部组件的尺寸以节省电路板空间而变得越来越流行。 DC / DC转换器的效率是设计电源时要考虑的最重要属性之一。效率低下会导致功耗增加，需要适当管理。较低的开关频率降低了开关损耗，而高频则提供了更好的性能和更快的瞬态响应。

在汽车市场中，由于对电子部件的强烈结构需求，因此有朝着小型化的强烈趋势。 KEMET电子公司EMEA传感器和执行器产品管理总监Michael Freitag表示：“电感器本身至少是其中的一部分，可以通过使用金属复合结构来使其小型化。高温下电感的稳定性是在具有高电流瞬变的非常苛刻的电气条件下正确使用组件的关键因素。汽车工业面临的挑战是提高DC / DC转换器的开关频率。因此，他们需要找到对于高频开关和降低铁损而言“可持续”的组件。当然，对于汽车设计人员来说，在整个应用中以及在低电压以及高压区域中，热性能都是最大的争论之一。

“我们拥有的金属复合材料基本上是我们自己的开发，我们认为它优于市场上普遍提供的材料。我们不断开发新材料和更好的成分，以提高零件本身的效率和性能为目标。因此，影响基本上是物质观点，也是生产设备。这样设置的目的是，任何种类的寄生虫，增加间隙，电感器中可能会产生的类似现象都处于非常非常低的水平。这意味着我们从线圈到周围的磁性材料都有更好的热量附着，最终使您在此应用中具有更好的性能。” Michael Freitag说。

一个好的电感器的能力本质上是减少可通过掺杂过程累积的铁心铁损。另一个要素是机械的可持续性。 “当您使用较旧的技术几年后，它们从外面变得生锈，因此几年后它们的外观不会很好。因此，我们介绍了金属掺杂物，这些电感器的表面上没有这种氧化作用。因此，从材料的角度来看，这也是非常重要的事情，而其他一切都与我们已经建立的生产流程有关。”迈克尔·弗赖塔格(Michael Freitag)说。

在电感器的特性中，我们可以区分饱和电流和自谐振频率。饱和电流是直流(DC)值，该值会由于铁磁芯的饱和而导致电感减小，通常约为10%。一些制造商认为百分比不同，尽管与所示数字差别不大。请记住，每个组件的行为取决于集中磁通量的材料的饱和特性。实际上，一旦从设计中选择了正确的电感值，DC / DC转换器中使用的所有电感器便会使用这种磁芯。产品的最终选择必须考虑饱和现象的发生方式以及电路操作可能带来的后果。

每个磁性成分在频率上升时的行为都不同于纯电感抗。实际上，在连续性方面，电阻DRC占主导地位。在相反的一侧，沿电感分布的寄生电容部分的存在会导致谐振现象与阻抗上升平行，如在电感端子处所见。

在电源设计中，关键要素是由纹波表示的，即在电源输出端的不希望有的很小的周期性残留直流电(DC)变化。这是由于电源内部交流波形的抑制不完全所致。除了这种随时间变化的现象外，在某些滤波器类别和信号处理网络中还会在频域中产生纹波。在这种情况下，周期性变化是网络插入损耗随频率增加的变化。另一个参数是DCR，即电感器的DC电阻，它是电感器对频率接近0 Hz的信号具有的电阻值。用直流电测量的电感器的DCR通常很小，范围从小于1/100Ω到几欧姆(通常不超过4Ω)。

Kemet解决方案

Kemet提供的MPXV系列经过优化，可用于需求增长和电子系统采用要求高效率，低自发热，低功耗和低直流电(DCR)的场合。MPXV系列电感器的复合金属具有高导磁率，可以满足这些要求。 MPXV电感器的质量大大降低了热量形式的功率损耗，使其对于极端的热性能有用。

MPXV电感器以SMD形式提供，可以在高达155°C的温度下工作，并且具有较低的噪音，从而使其可以在车辆的所有区域使用，包括引擎盖下的恶劣工作环境。为了避免磁通量损失，电感器配备了EMI屏蔽，在该区域中，竞争产品存在问题。除AEC-Q200外，MPXV设备还通过了欧盟RoHS认证：2011/65 / EU和(EU)2015/863。

电源的功能稳定性也对其EMI辐射产生积极影响。必须始终满足与技术电磁干扰(EMI)相对应的要求，这可以提高电源的功能稳定性。从一开始就进行适当的布局不会增加设计成本。通过消除对EMI滤波器，机械屏蔽，进行EMI测试的时间以及对电路板进行的大量修改，可以确保成本控制。以上就是汽车ECU应用的功率电感器的相关概述，希望对大家有所帮助。