元器件行业的玩家都知道,谁家如果能够做出车规级的产品,在车载应用上落地,那就算是端上了“金饭碗”。不过这个”金饭碗”并不容易端,因为汽车应用场景的特殊性,决定了能够“上车”的元器件,必须经受得住比消费级、工业级产品更为严苛的品质和可靠性考验。
为了能够明确什么样的元器件才能上车,自然需要一个标准来定义为此,美国汽车电子协会(aec)制定了aec系列测试规范,它是针对车用元器件建立的通用认证和质量体系标准,也是行业公认的“金标准”,一旦元器件产品经过了测试,在datasheet中打上了aec-q的标识,也就意味着这颗料通过了车规认证,可以放心地上车应用了。
新版aec-q200带来的新变化
在aec系列标准中,aec-q200是面向无源元件可靠性测试认证的规范,自2010年6月以来经历了多次版本迭代,涵盖不同种类的元器件,包括电阻器、电容器、电感器、变压器、谐振器、晶振、pptc、热敏电阻和变阻器等等。所有符合aec-q200规范的元件,都必须经过两种主要的可靠性测试,即环境可靠性(例如温度循环和偏高湿度等)以及物理特性可靠性(例如机械冲击和振动)测试,且在测试前后能够保持特性不变。
图1:aec-q200规定的两种可靠性测试
(图源:littelfuse)
不过,细心的小伙伴可能发现,aec-q200规范并没有覆盖所有的无源元件产品门类。在2023年之前,有一个我们常用的电路保护元件就没有包含在其中,那就是保险丝(熔断器)。也就是说,如果想向车企和tier-1供应商推销保险丝产品,相关的元器件厂商只能“自说自话”,通过各自不同的测试规范来证明自己产品的过硬品质,这显然会增加供需双方在bom选型时的工作量。而随着新能源汽车的兴起以及汽车智能化的趋势,汽车电子设备中需要保险丝提供过流保护的场景越来越多,这种局面显然需要改变。
图2:先进的车载功能需要高可靠、高品质的电路保护产品(图源:littelfuse)
好消息是,今年3月发布的aec-q200 rev e修订版标准,将保险丝/熔断器的测试要求也纳入了其中。与典型的通用产品测试规范相比,所有面向车载应用的保险丝/熔断器都必须通过更高规格的环境可靠性测试(包括高低温存储、高低温工作、温度循环、温度冲击、湿度耐久等)和物理可靠性测试(包括端子强度、可溶性、可燃性、可焊性、抗焊接性、振动、机械冲击等),以确保其能够满足车载应用耐用性和可靠性的严苛要求。
图3:aec-q200 rev e中规定的保险丝/熔断器的可靠性测试与典型产品测试的比较(图源:littelfuse)
aec-q200 rev e的发布,可以消除由于规范缺失而造成的认知差异,对于元器件厂商和汽车电子开发者双方都是一个利好:对于厂商而言,通用标准使其产品质量有章可循,也省去了建立自己汽车级产品测试平台的麻烦;对于开发者来讲,则有助于他们快速完成车规保险丝产品的选型,为开发安全可靠的汽车电子设备保驾护航。
图4:aec-q200 rev e中规定的保险丝/熔断器可靠性测试内容(图源:littelfuse)
在aec-q200车规保险丝市场抢得先机
新版aec-q200的发布,无疑为车用保险丝的产品演进指明了方向,当然也为新一轮的竞争鸣响了发令枪,竞争的焦点则是要看谁能够率先推出符合aec-q200新规范的保险丝产品。
在这场竞逐中,littelfuse迅速推出了aec-q200车规保险丝产品,而且品类非常齐全,涵盖了新能源和智能汽车中的诸多应用。
图5:littelfuse的aec-q200车规保险丝产品涵盖了各类车载应用(图源:littelfuse)
其实,littelfuse能够迅速抓住市场机遇也不是偶然的。首先,littelfuse在保险丝领域有数十年的技术积淀,丰富的产品组合和专业经验自然会让其在新产品研发上得心应手,快人一步;其次,在汽车领域littelfuse也是浸染多年,在aec-q200新标准推出之前,就已经建立起了完善的质量体系和测试规范,得到了汽车行业客户的认可,这也为其快速推出符合aec-q200的产品打下了坚实的基础;再有,littelfuse自身就是aec技术委员会的成员,也是aec-q200保险丝认证标准的关键推手,新标准本身就包含了littelfuse专业性的贡献,因此伴随着新标准的出台迅速推出aec-q200认证产品,也算是水到渠成。
全面的aec-q200保险丝产品
如上文所述,在新一代汽车中,越来越多的电子设备被整合进来,电池监测系统、车载充电器、牵引电机逆变器、配电系统、通信系统和视觉传感器单元……这些车载系统和功能电路都需要保险丝进行过流保护,以保障其安全可靠工作。而由于应用场景不同,它们所需的保险丝特性也各有差异。
为了满足特定汽车电路过流保护的需求,littelfuse开发出了全面的aec-q200保险丝产品,主要包括表面贴装、管状和pico ii陶瓷保险丝三大类产品。无论哪种类型的保险丝,都具有出色的可靠性和很高的i2t值,能够为目标应用提供高浪涌电流承受能力,实现对异常过载和浪涌的电路保护。
表面贴装保险丝
littelfuse的aec-q200表面贴装保险丝产品组合十分丰富,应用范围也十分广泛,它们可以在高达150℃的环境温度下工作,而且有包括快断式、高i2t和高电压等类型的产品可供选择,适用于高压、低压及高压小电流、低压大电流等不同应用场景,为设计带来极大的灵活性。
其中,437a、438a和440a系列快断式保险丝属于小电流、低电压系列的产品,具有出色的温度稳定性和可靠性,在bms电池管理系统、高压dc-dc转换器、汽车导航系统、传感器电路、tft显示器和车载信息娱乐系统中都可应用。
图6:littelfuse的小电流、低电压aec-q200表面贴装保险丝产品(图源:littelfuse)
881和885系列表面贴装保险丝则属于大电流、高电压产品,分别可以在额定电压100v和500v的高压电路中工作,881系列保险丝的额定电流高达100a,这两个系列保险丝的分断额定值都为1500a,主要应用于保护电池组中的锂离子电池模块。
图7:littelfuse的大电流、高电压aec-q200表面贴装保险丝产品(图源:littelfuse)
管状保险丝
littelfuse的aec-q200管状保险丝产品主要面向500v以上的高电压、大电流应用,其代表性的产品包括526、527和828三个系列的保险丝,它们都具有高额定分断电流(10ka)、高分断能力以及紧凑的设计,工作温度范围-55°c至+125°c,可以为车载充电器电路和配电装置提供过流保护。
其中,526和527系列高电压管状保险丝具有30a至60a的电流范围、高达500vac的额定电压;526系列的尺寸为10mm x 32mm,而527系列的尺寸为6mm x 32mm。828系列管状保险丝则具有1000vdc的高额定电压,并有通孔和螺栓旋紧配置可供选择。
图8:littelfuse aec-q200管状保险丝
(图源:littelfuse)
pico ii陶瓷保险丝
littelfuse pico ii 521系列aec-q200特快熔断型保险丝采用节省空间的超小型引线和管式封装,额定电流为2a,额定电压为75v。其突出特点是在1秒内分断200%过电流,额定分断电流达300a,非常适合为电池管理系统和线束提供过流保护。
图9:pico ii 521系列特快熔断型保险丝
(图源:littelfuse)
所有这些littelfuse的aec-q200保险丝组合在一起,形成了一个完整的“防线”,可以应对不同电压、不同电流、不同分断能力下车载设备过流保护应用的要求。
图10:littelfuse aec-q200保险丝产品组合
(图源:littelfuse)
本文小结
aec-q200 rev e修订版标准的出台,为车规保险丝产品可靠性测试提供了一个“金标准”,使得相关产品的生产测试和应用选型都变得更加便捷和高效。而伴随着新标准的出台,谁能够快速推出符合aec-q200 rev e的保险丝产品,满足各类车载应用的设计要求,显然就有望成为市场的赢家。
在围绕aec-q200 rev e标准第一回合的竞逐中,littelfuse凭借更快的产品面世时间、更全面的产品组合赢得了先机,这些产品也能够助力你的设计创意顺利“上车”,任意驰骋。
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原文标题:车规保险丝“金标准”出台,谁家产品能率先“上车”?
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