2014 一月

用于先进发动机管理的功率电感器

坚固耐用,适用于高温环境

为提高能源效率,我们需要使用发动机控制模块监测和管理汽车现代内燃机的运行情况。为实现良好的监测和管理效果,这些控制模块的安装位置必须尽可能靠近发动机,这就要求控制模块必须能够承受高温和强烈的振动。TDKCLF-D系列功率电感器是用于这些控制模块电源的关键元件。

现代车辆中用于管理各种功能的电子控制组件 (ECU) 多达几十个,发动机控制模块 (ECM) 就是其中之一。ECM用于监测并控制内燃机运行的整个过程(从燃料注入和进气到排气和冷却),以实现最佳的燃油效率和最大限度减少废气排放。

为了尽可能缩短重型汽车线束长度,以减轻汽车重量,近年来汽车工程师将ECM安装到更加靠近发动机的位置,有些工程师甚至直接将ECM安装在发动机上。如此一来,ECM(图1)及其组件就必须能够承受极端环境温度和强烈振动。

TDK现已开发出新型CLF-D系列SMD型绕线式功率电感器。该电感器经过AEC-Q200认证,额定工作温度为-40°C150°C,适用于极端工作环境,可满足汽车行业的严苛应用要求。

1ECM的基础设计和结构

TDKCLF-D功率电感器是DC-DC转换器的关键元件,有助于确保ECM中电源的高效性。

用于控制IcsDC-DC降压转换器

ECM中的DC-DC转换器是一种降压转换器,可将12V配电板电压转换为ECM子系统所需的稳定直流电压。转换后的电压范围为1.2V5V,具体取决于IC(集成电路)。图2中显示了降压转换器的基本电路。MOSFET等切换元件串联至电路,直流电流循环打开和关闭。功率电感器是电源的关键元件之一,可根据占空比存储和释放电能,从而确保电路中电流的恒定。功率电感器可以和电容一起形成一个平滑的电路,且电感器输出电压的幅度由占空比决定。

2:降压转转器的基础电路图(Buck电路)

降压转换器中的功率电感器可同时实现两项功能:存储电能和平稳输出电压。

专为全自动化生产而设计

CLF-D系列电感器采用特殊的耐热材料制造和简化的结构设计,不仅可承受极端高温(靠近发动机),还可以承受强烈的振动。

CLF-D系列功率电感器包括一个铁氧体鼓芯,鼓芯四周绕有线圈(图3)。线圈使用一个八角形的铁氧体磁芯屏蔽,可防止与其他电子元件发生磁耦合,从而避免引起干扰和功率损失。由于良好的磁屏蔽性能,CLF-D系列功率电感器可轻松安装在电子元件密集的地方,有助于缩减ECM或其他ECU尺寸。

此外,CLF-D系列没有基础元件,即包含的元件数量更少。为了制造SMD型绕线式功率电感器,TDK采用了新型自动化机器进行绕线和连接,并引进了免焊接设计。这意味着CLF-D系列使用完全自动化的生产过程进行制造,其所有成品元件均可确保始终如一的高品质。

3TDK CLF-D系列功率电感器的机械设计

TDKCLF-D系列功率电感器使用特殊的耐热材料制造,并采用了简化的结构设计,可以承受强烈的振动。

卓越且可靠的性能

新型CLF-D系列功率电感器的电感范围为1μH470μH,额定电流为0.37A8.9A,具体取决于所选类型(见下表)。此外,该系列传感器还采用创新设计和坚固耐用的材料,适用于要求最严苛的汽车电子应用,其主要特点与优势为:

– 采用耐热材料制造,具有宽工作温度范围,可耐受温度最高达150°C

– 免焊接设计

– 全自动化制造过程,可确保始终如一的最佳品质

– AEC-Q200认证

– 符合RoHS指令,满足无铅焊接封装要求

 

CLF-D系列功率电感器不仅能可靠用于ECM,还适用于汽车中的其他ECU电源电路,如ABS系统、HID氙气灯和安全气囊系统等。

表格:TDK CLF-D系列功率电感器的主要参数

尺寸 [mm]6.9 x 7.2 x 4.5
额定电感 [μH]1 470
直流电阻 [Ω]0.0096 1.42
额定电流* IDC1 [A]

0.43 8.9

额定电流* IDC2 [A]

0.37 5.2

工作温度范围 [°C]-40 +150

*功率电感的额定电流取决于IDC1IDC2的较小值

IDC1:直流重叠特性中电感值较初期值相比下降10%的电流值

IDC 2:线圈温度上升30℃的电流值

图4:电感值和频率及直流电流的关系

下载

分享(转载)

阅读更多