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使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化

2020-12-21

——使用以行業最高水平※1的低損耗材料 實現車載ECU的高性能化、小型化

使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化

松下電器產業株式會社 機電解決方案公司實現了車載ECU(Electronic Control Unit:電子控制裝置)電源電路的、低損耗、高耐電壓、高耐振的表面安裝型車載用功率扼流圈[1](12.5mm方形尺寸)的產品化,將從2021年2月起開始量產。此車載功率扼流圈適用于要求改善燃耗的適合于安裝有內燃機(發動機)的汽油車、柴油車、混合動力車等車載ECU的電源電路。

在全球范圍環境限制日益趨嚴的形勢下,發動機安裝車的廢氣限制也逐漸加強。為了提高廢氣特性,提高燃料效率,盡可能使得燃料完全燃燒,目前正在推進在氣缸內利用高壓來直接噴射的直噴噴射方式[2]以達成高效率化。要實現完全燃燒,必須使得燃料微?;瘉磉M行細致的噴射。為了滿足此要求,直噴發動機的噴油器升壓用線圈用來縮短升壓恢復時間的低損耗及高耐電壓特性不可或缺。再加上隨著向發動機室安裝車載ECU和機電一體化[3]的進化,更為苛嚴的振動條件和滿足高溫環境下進行設置且對應大電流的需求也日益增加。本公司獨立開發出行業最高水平的低損耗、高耐電壓的磁性材料,實現了表面安裝型車載用功率扼流圈的產品化,此產品實現了車載ECU的高性能化和小型化。
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【特征】

1. 借助于行業最高水平的低損耗、高耐電壓的磁性材料,使得功率損耗相比以往產品減半并實現2倍的高耐電壓※2
  ?功率損耗:1.5W (本公司以往產品※3:3W)
  ?高耐電壓:125V以下(本公司以往產品※4 60V以下)
2. 通過在小型化和高性能化實現安裝數量的減少,為ECU的空間節省化做出貢獻
  ?尺寸:12.5mm方形(以往同等品14mm方形)
3. 無需在安裝工序內增強耐振性,從而減少了借助粘結(粘接)劑的增強工序
  ?高耐震:30G以下

※1:截止到2020年12月21日,作為表面安裝型車載用功率扼流圈(10-12.5mm方形尺寸)(本公司調查)
※2:13Ao-p、頻率75khz、Duty35%的三角波電流時
※3:本公司以往產品:14mm方形尺寸車載用粉塵功率扼流圈(PCC-D1413H系列)
※4:本公司以往產品:10mm方形尺寸車載用功率扼流圈(PCC-M1054M系列)

【用途】
汽油車、柴油車、混合動力車的升壓DC/DC轉換器電路[4]、高功能車載ECU電源電路、機電一體型車載ECU電路。

【特征的詳細說明】
1. 借助于行業最高水平的低損耗、高耐電壓的磁性材料,使得功率損耗相比以往產品減半并實現2倍的高耐電壓
環境相關制約的增強,汽車的內燃機部分對應更為嚴格的CO?減排/廢氣限制的能力也變得不可或缺,目前正在推進引入直噴噴射方式的噴射和稀燃控制[5]等技術。
安裝在車載ECU上的功率扼流圈,不僅需具備低損耗化、小型化的特性,且要求其具備用于升壓電路的高耐電壓特性。以往的產品在損耗和耐電壓方面曾面臨課題,而且未能對應大電流化。本公司基于使用獨有的金屬磁性材料制成的金屬復合材料[6],新開發出了大電流、低損耗且高耐電壓的磁性材料,實現了相比以往產品功率損耗減半的低損耗、2倍的高耐電壓的功率扼流圈的產品化。由此,為車載ECU的高性能、小型化做出貢獻。

使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化

2. 通過小型化和減少安裝數量來為ECU的空間節省化做出貢獻
在汽車電子化迅猛發展的趨勢下,安裝在發動機室內或直接安裝到發動機上的ECU不斷增加,因此,對ECU提出了小型化的要求。本公司采用獨特的磁性材料和高精度線圈繞線技術,開發出了高性能功率扼流圈。尺寸相比以往同等品(14mm方形)變得更?。?2.5mm方形),體積相比本公司以往產品的直噴用功率扼流圈減少40%。此外,通過在高性能化的基礎上還可減少安裝數量,為ECU的空間節省化做出貢獻。

使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化

3. 無需在安裝工序內增強耐振性,從而為工序合理化做出貢獻
過去,在車載ECU的基板安裝工序內,為了確保耐振動性能,曾需要采取用粘結(粘接)劑來加固零部件。本產品通過獨特的繞線及成型技術,使得端子拉出位置的高度相比本公司以往產品減少一半,通過配置在靠近安裝基板的位置實現了優異的耐振性。由此,減免了額外的抗振加固工序,為工序的合理化做出貢獻。

使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化
使用低損耗磁性材料的車載功率扼流圈實現產品化

【術語說明】
[1] 功率扼流圈
是用于DC/DC轉換器電路等中的電子零部件,發揮作用為能量的蓄積和去除噪聲的濾波器。
[2] 直噴噴射方式
將燃料汽油在氣缸內利用高壓來直接噴射的一種方式
[3] 機電一體化
使得機械驅動部分與車載ECU成為一體。過去,驅動部分與車載ECU相互分離設置,要用配線來連接,而為了實現控制的高精度化,提高設置場所的自由度,節省配線等目的,目前正在推進引入機電一體化。
[4] DC/DC轉換器電路
是將某一電壓的直流電流轉變為不同電壓的直流電流的電路。
[5] 稀燃控制
與空燃理論相比,可在燃料不足的狀態下燃燒。
[6] 金屬復合材料
金屬磁性材料(鐵族)為基礎材料的粉末通過樹脂予以絕緣、壓縮成型得以制成的磁性材料。
[7] 電感
表示線圈性能的指標之一。若讓變化的電流流過線圈,在阻礙電流變化的方向上會產生讓電流流過的電壓。產生的此種電壓叫做電感。
[8] 直流電阻
繞線(銅線)的電阻成分。直流電阻越低,功率損耗就越少,由此電源效率得以改善。

【產品咨詢】
機電解決方案公司 元器件解決方案事業部
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【商品的詳細信息】
低損耗電源扼流線圈 車載應對產品 (MC)
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