关于高可靠性车载高频率功率电感器的性能分析和作用
汽车已经从由人驾驶的时代向辅助驾驶、自动驾驶转变，使用的电子元件的数量也在进一步增多。
一个元件发生故障，就意味着汽车会丧失本来应有的功能，对元件可靠性的要求正在进一步提高。tdk提出了面向车载可降低故障风险的高可靠性高频率功率电感器方案。
市场需求要求汽车往安全性和节能性发展。安全性是通过机械的自动化、ecu的冗余性、功能分担来实现的。另外，由于xev的普及，增加了对xev使用环境的需求。因此ecu的使用数量有增加，电子元件需求也随之增长，对于提高元件的可靠性，小型、高性能化的要求越来越多。
图1 汽车电子的动向
伴随着xev、自动驾驶的普及，车载元件的可靠性要求逐步发生变化。
汽车从ice(内燃机)变为了bev(电机)，其内部发热源(内燃机)逐步被替代，内部工作环境温度也随之降低，另一方面，伴随着自动驾驶的普及，汽车的使用时间可能会延长。根据功能不同，元件要求的工作环境温度也有所差异，预计可靠性的要求时间会提高到3000小时。
另外，为了稳定电池的电压，ecu必须搭载dc-dc转换器，并且因为emi噪音问题，开关频率逐渐上升到1.8-2.2mhz来避开am频段。
图2 车载元件工作环境的变化
图3中，横轴为感值，纵轴为电流，tdk绘制了具有代表性的ecu图。大电流小感值的hpl系列用来对应adas图像处理器等大功率ecu。中间的tfm系列适用于adas和其他ecu的二次回路。bcl系列可对应高感值，适合传感器、车身类小功率ecu。针对高信赖性要求的ecu，tdk可以提供最优的高可靠性车载用高频率功率电感器。
图3 针对各种ecu分别提出最佳解决方案
与以前相比，hpl、tfm、bcl系列是为实现level5自动驾驶，降低了故障风险的高可靠性车载用高频率功率电感器。与面向ict的金属类功率电感器相比，在耐压、可靠性方面改良了特性，hpl系列覆盖大电流低电感范围，bcl系列覆盖高电感低电流范围，tfm系列覆盖两者之间的范围，形成了一个产品系列。
图4 高可靠性车载用高频率功率电感器的产品概述
hpl/bcl系列将开路风险降到了最低，tfm将短路风险降到了最低。
hpl的rdc低，磁通漏小，采用3端子构造，抗振动冲击性、散热性优异。
tfm系列增强金属材料的绝缘性，实现耐压40v保障，还可在蓄电池线路中使用。另外，还可实现磁通漏小、高密度贴装。
bcl通过新冲压法，减少铜线的损伤。磁性材料的损失小，在磁通变大的升压回路中效率很高。另外，可获得大感值，在输入输出压差很大的回路中也可以使用。
产品概要 hpl系列
高可靠性要点：没有开路风险
产品概要：
大电流低电感：形成1ts的扁铜线，直接作为用户端子使用，所以是不会断路的构造，消除了开路模式的不良风险。用铁氧体磁心夹住铜棒，形成产品。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•低rdc（高效率）
•应对大电流
•散热性好
用途：
•图像处理器用
•超大电流用途 使用温度范围：
-55～150°c
(包括自己温度上升)
产品构造：
构造特征：采用扁铜线作为端子，所以没有接线部分，故可实现高可靠性
磁性材料：
铁氧体磁性材料 端子电极规格：
扁铜线＋镀ni＋镀sn
产品概要 tfm–alva系列
高可靠性要点：没有短路风险
产品概要：
最适合2mhz驱动二次回路：使用薄膜工艺的电感器。是应对车载质量的产品，150°c40v耐压保证品。使用绝缘膜覆盖内部铜图形，消除短路不良。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•实现耐压40v保证
•低rdc
•小型
用途：
•adas ecu
•车载摄像头
•雷达
• 车载通信用模块 使用温度范围：
-55～150°c
(包括自己温度上升)
产品结构：
构造特征：
磁性材料：
金属磁性材料 端子电极规格：
导电性树脂＋镀ni＋镀sn
产品概要 bcl系列
高可靠性要点：没有开路风险
产品概要：
应对高电感：使用磁性材料使线圈一体成型得到的电感器。通过金属接合，将线圈接合到用户端子上，消除开路模式的不良。提高占空系数，还可应对高电感值。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•实现耐压40v保证
•低磁芯损耗（高效率）
应对高电感领域
用途：
•传感器类小电力ecu
•车身控制
•车载摄像头
车灯 使用温度范围：
-40～125°c
(包括自己温度上升)
产品构造：
构造特征：
低压冲压成型，所以不会对金属线造成损伤，故可实现高可靠性
磁性材料：
金属磁性材料 端子电极规格：
导电性树脂＋镀ni＋镀sn
图5是一个车载电源电路的例子，显示了ecu内dc-dc变换器的1次电路、2次电路中电感的使用情况，2次电路的开关频率逐渐达到2mhz左右。高可靠性车载用高频率功率电感器的hpl、tfm、bcl系列可提供最佳解决方案。
图5 车载电源电路
英飞凌安全凌捷掩膜控制器被Visa选中用于拉美及加勒比地区的支付卡
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颗粒物采样器的优势
PCB的基本概念详细说明
国产光谱共焦位移传感器能侧哪些地方
关于高可靠性车载高频率功率电感器的性能分析和作用
电气系统如何识图
ICs Form Simple Thermometer-St
兴森致力于成为全球先进电子电路方案数字制造领军者
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焕发新生---FLUKE福禄克DSP4000维修方案
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一个元件发生故障，就意味着汽车会丧失本来应有的功能，对元件可靠性的要求正在进一步提高。tdk提出了面向车载可降低故障风险的高可靠性高频率功率电感器方案。
市场需求要求汽车往安全性和节能性发展。安全性是通过机械的自动化、ecu的冗余性、功能分担来实现的。另外，由于xev的普及，增加了对xev使用环境的需求。因此ecu的使用数量有增加，电子元件需求也随之增长，对于提高元件的可靠性，小型、高性能化的要求越来越多。
图1 汽车电子的动向
伴随着xev、自动驾驶的普及，车载元件的可靠性要求逐步发生变化。
汽车从ice(内燃机)变为了bev(电机)，其内部发热源(内燃机)逐步被替代，内部工作环境温度也随之降低，另一方面，伴随着自动驾驶的普及，汽车的使用时间可能会延长。根据功能不同，元件要求的工作环境温度也有所差异，预计可靠性的要求时间会提高到3000小时。
另外，为了稳定电池的电压，ecu必须搭载dc-dc转换器，并且因为emi噪音问题，开关频率逐渐上升到1.8-2.2mhz来避开am频段。
图2 车载元件工作环境的变化
图3中，横轴为感值，纵轴为电流，tdk绘制了具有代表性的ecu图。大电流小感值的hpl系列用来对应adas图像处理器等大功率ecu。中间的tfm系列适用于adas和其他ecu的二次回路。bcl系列可对应高感值，适合传感器、车身类小功率ecu。针对高信赖性要求的ecu，tdk可以提供最优的高可靠性车载用高频率功率电感器。
图3 针对各种ecu分别提出最佳解决方案
与以前相比，hpl、tfm、bcl系列是为实现level5自动驾驶，降低了故障风险的高可靠性车载用高频率功率电感器。与面向ict的金属类功率电感器相比，在耐压、可靠性方面改良了特性，hpl系列覆盖大电流低电感范围，bcl系列覆盖高电感低电流范围，tfm系列覆盖两者之间的范围，形成了一个产品系列。
图4 高可靠性车载用高频率功率电感器的产品概述
hpl/bcl系列将开路风险降到了最低，tfm将短路风险降到了最低。
hpl的rdc低，磁通漏小，采用3端子构造，抗振动冲击性、散热性优异。
tfm系列增强金属材料的绝缘性，实现耐压40v保障，还可在蓄电池线路中使用。另外，还可实现磁通漏小、高密度贴装。
bcl通过新冲压法，减少铜线的损伤。磁性材料的损失小，在磁通变大的升压回路中效率很高。另外，可获得大感值，在输入输出压差很大的回路中也可以使用。
产品概要 hpl系列
高可靠性要点：没有开路风险
产品概要：
大电流低电感：形成1ts的扁铜线，直接作为用户端子使用，所以是不会断路的构造，消除了开路模式的不良风险。用铁氧体磁心夹住铜棒，形成产品。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•低rdc（高效率）
•应对大电流
•散热性好
用途：
•图像处理器用
•超大电流用途 使用温度范围：
-55～150°c
(包括自己温度上升)
产品构造：
构造特征：采用扁铜线作为端子，所以没有接线部分，故可实现高可靠性
磁性材料：
铁氧体磁性材料 端子电极规格：
扁铜线＋镀ni＋镀sn
产品概要 tfm–alva系列
高可靠性要点：没有短路风险
产品概要：
最适合2mhz驱动二次回路：使用薄膜工艺的电感器。是应对车载质量的产品，150°c40v耐压保证品。使用绝缘膜覆盖内部铜图形，消除短路不良。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•实现耐压40v保证
•低rdc
•小型
用途：
•adas ecu
•车载摄像头
•雷达
• 车载通信用模块 使用温度范围：
-55～150°c
(包括自己温度上升)
产品结构：
构造特征：
磁性材料：
金属磁性材料 端子电极规格：
导电性树脂＋镀ni＋镀sn
产品概要 bcl系列
高可靠性要点：没有开路风险
产品概要：
应对高电感：使用磁性材料使线圈一体成型得到的电感器。通过金属接合，将线圈接合到用户端子上，消除开路模式的不良。提高占空系数，还可应对高电感值。
特点：
•漏磁通少
•高可靠性
•实现耐压40v保证
•低磁芯损耗（高效率）
应对高电感领域
用途：
•传感器类小电力ecu
•车身控制
•车载摄像头
车灯 使用温度范围：
-40～125°c
(包括自己温度上升)
产品构造：
构造特征：
低压冲压成型，所以不会对金属线造成损伤，故可实现高可靠性
磁性材料：
金属磁性材料 端子电极规格：
导电性树脂＋镀ni＋镀sn
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