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松下电器推出支持大电流的表面贴装车载功率电感器

发布时间:2022-01-20 责任编辑:wenwei

【导读】松下电器产业株式会社机电公司实现了表面贴装型车载功率电感器 [1](15.6mm方形尺寸)的产品化(PCC-M15A0MF系列),将从2022年1月起开始量产。本产品低损耗、耐振性强,可满足因车载功能的性能增强而产生的工作电流增大、ECU(Electronic Control Unit) 基板尺寸小型化等市场需求。


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随着车载功能的性能增强,流经电路的电流值和ECU配备数量不断增加。为确保车内空间,对于缩小ECU基板尺寸的需求也日益增加。为此,基板上贴装的电子元件必须支持大电流,且元件尺寸需为小型。然而,大电流型电感器的主流为产品尺寸较大的通孔贴装产品,不适合基板的小型化。此外,电阻器、电容器等被动元件多为表面贴装产品,通孔贴装与表面贴装无法同时进行,因此基板贴装工序需执行2次。对此,本公司实现了支持70A大电流、且可进行表面贴装的车载功率电感器(15.6mm方形尺寸)(PCC-M15A0MF系列)的产品化(本产品为PCC-M1280MF系列的大尺寸升级产品)。


本公司将通过具有高可靠性的“功率电感器 PCC-M15A0MF系列”产品,努力提升电源电路的可靠性,并通过节省贴装面积为减轻环境负荷做出贡献。今后计划通过扩大电感范围,来设法充实产品阵容,以应对市场需求。


【特点】


1.支持大电流的表面贴装型产品(15.6mm方形)


・额定电流*1: 30-70A

・尺寸: 宽15.6mm×长17.2mm×高10.5mm


2.实现优异的耐热性和耐振性,可直接将ECU安装到发动机上


・耐热性: 160℃/2,000小时

・耐振性: 5Hz~2kHz/30G


3.节省空间,减少使用部件,从而减轻环境负荷


*¹:额定电流:产品自发热+40℃时的电流值


【用途】


汽油车、柴油车和混合动力汽车的升降压DC/DC转换器电路[2]、高性能车载ECU电源电路、机电一体型[3]车载ECU电路


【特点的详细说明】


1. 支持大电流的表面贴装型产品(15.6mm方形)


在汽车电子化迅猛发展的趋势下,安装在发动机舱或直接安装在发动机上的ECU数量不断增加,从而出现了ECU小型化的需求。本公司采用的金属复合材料[4]和绕组线圈分别使用了自主的金属磁性材料和粗铜线,并开发出一种无间隙一体结构,实现了所述材料和绕组线圈的无间隙一体成型。与12.6mm方形(PCC-M1280MF系列)相比,铜线比以往产品粗1.4倍,从而降低了线圈的发热和损耗。作为表面贴装型产品,虽然尺寸小至15.6mm,却实现了支持30A~70A的大电流。通过这些,可直接将ECU安装在发动机上,并实现了电源电路的空间节省化。


2.实现优异的耐热性和耐振性,可直接将ECU安装到发动机上


ECU直接安装于发动机时,不仅要求即使在恶劣的热环境和振动条件下也能安装,并且安装的线圈也须具备优异的耐热性和耐振性。由此,本公司通过设计金属复合材料的成分,实现了160℃的高耐热性。此外,将构成线圈的粗铜线拉出作为端子利用,同时在底面设有铆接结构,采用将端子与金属复合材料的主体固定起来的自主结构,提高了基板贴装后的耐振性。因此可直接将ECU安装于发动机周边或发动机上,也可以安装在电机附近。


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3.节省空间,减少使用部件,从而减轻环境负荷


目前,车载功率电感器约60%使用铁氧体[5]作为磁性材料,约40%使用金属复合材料,即过半数为铁氧体型(本公司2021年调查)。本公司通过采用适合小型化的金属复合材料,与具有同等性能的铁氧体型的标准尺寸20mm方形相比,实现了小型化至15.6mm方形。由此,通过将具有同等性能的铁氧体型产品替换为本公司产品,可节省30~50%的安装空间,缩小设备尺寸并减少材料用量,从而减轻环境负荷。


【规格】


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(*¹): 在100kHz下测量 (*²): 产品自发热+40℃时的电流值


【术语说明】


[1] 功率电感器


电感器也用于电源系统的电路,在DC/DC转换器电路等用途中,具有蓄能和去噪等滤波器的功能。


[2] DC/DC转换器电路


将特定电压直流电流转换成不同电压直流电流的电路


[3] 机电一体型


指机械驱动部分和车载ECU一体化的设计。以往的驱动单元和车载ECU是分开安装的,需布线连接;为了提高控制精度和安装位置自由度以及节省线路等,业内正在推动引进机电一体型设计。


[4] 金属复合材料


利用树脂对以金属磁性材料(铁族)为基质的粉末进行绝缘并压缩成型后的磁性材料


[5] 铁氧体


以氧化铁为主要成分,由钴、镍、锰等混合烧结而成的磁性体


[6] 电感


表示线圈性能的一项指标。变化的电流通过线圈时会产生电压,使电流朝阻碍电流变化的方向流动。此时产生电压的程度称为电感。


[7]直流电阻


绕组(铜线)的电阻分量。直流电阻越低,电力损耗越小,可改善电源效率。



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