松下 支持大電流的表面貼裝“車載功率電感器”實現產品化
2022-01-12
本產品支持表面貼裝,額定電流30~70A,
有助于車載ECU的性能增強和小型化
松下電器產業株式會社機電公司實現了表面貼裝型車載功率電感器 [1](15.6mm方形尺寸)的產品化(PCC-M15A0MF系列),將從2022年1月起開始量產。本產品低損耗、耐振性強,可滿足因車載功能的性能增強而產生的工作電流增大、ECU(Electronic Control Unit) 基板尺寸小型化等市場需求。
隨著車載功能的性能增強,流經電路的電流值和ECU配備數量不斷增加。為確保車內空間,對于縮小ECU基板尺寸的需求也日益增加。為此,基板上貼裝的電子元件必須支持大電流,且元件尺寸需為小型。然而,大電流型電感器的主流為產品尺寸較大的通孔貼裝產品,不適合基板的小型化。此外,電阻器、電容器等被動元件多為表面貼裝產品,通孔貼裝與表面貼裝無法同時進行,因此基板貼裝工序需執行2次。對此,本公司實現了支持70A大電流、且可進行表面貼裝的車載功率電感器(15.6mm方形尺寸)(PCC-M15A0MF系列)的產品化(本產品為PCC-M1280MF系列的大尺寸升級產品)。
本公司將通過具有高可靠性的“功率電感器 PCC-M15A0MF系列”產品,努力提升電源電路的可靠性,并通過節省貼裝面積為減輕環境負荷做出貢獻。今后計劃通過擴大電感范圍,來設法充實產品陣容,以應對市場需求。
【特點】
1.支持大電流的表面貼裝型產品(15.6mm方形)
?額定電流*1: 30-70A
?尺寸: 寬15.6mm×長17.2mm×高10.5mm
2.實現優異的耐熱性和耐振性,可直接將ECU安裝到發動機上
?耐熱性: 160℃/2,000小時
?耐振性: 5Hz~2kHz/30G
3.節省空間,減少使用部件,從而減輕環境負荷
*1:額定電流:產品自發熱+40℃時的電流值
【用途】
汽油車、柴油車和混合動力汽車的升降壓DC/DC轉換器電路[2]、高性能車載ECU電源電路、機電一體型[3]車載ECU電路
【特點的詳細說明】
1. 支持大電流的表面貼裝型產品(15.6mm方形)
在汽車電子化迅猛發展的趨勢下,安裝在發動機艙或直接安裝在發動機上的ECU數量不斷增加,從而出現了ECU小型化的需求。本公司采用的金屬復合材料[4]和繞組線圈分別使用了自主的金屬磁性材料和粗銅線,并開發出一種無間隙一體結構,實現了所述材料和繞組線圈的無間隙一體成型。與12.6mm方形(PCC-M1280MF系列)相比,銅線比以往產品粗1.4倍,從而降低了線圈的發熱和損耗。作為表面貼裝型產品,雖然尺寸小至15.6mm,卻實現了支持30A~70A的大電流。通過這些,可直接將ECU安裝在發動機上,并實現了電源電路的空間節省化。
2.實現優異的耐熱性和耐振性,可直接將ECU安裝到發動機上
ECU直接安裝于發動機時,不僅要求即使在惡劣的熱環境和振動條件下也能安裝,并且安裝的線圈也須具備優異的耐熱性和耐振性。由此,本公司通過設計金屬復合材料的成分,實現了160℃的高耐熱性。此外,將構成線圈的粗銅線拉出作為端子利用,同時在底面設有鉚接結構,采用將端子與金屬復合材料的主體固定起來的自主結構,提高了基板貼裝后的耐振性。因此可直接將ECU安裝于發動機周邊或發動機上,也可以安裝在電機附近。
3.節省空間,減少使用部件,從而減輕環境負荷
目前,車載功率電感器約60%使用鐵氧體[5]作為磁性材料,約40%使用金屬復合材料,即過半數為鐵氧體型(本公司2021年調查)。本公司通過采用適合小型化的金屬復合材料,與具有同等性能的鐵氧體型的標準尺寸20mm方形相比,實現了小型化至15.6mm方形。由此,通過將具有同等性能的鐵氧體型產品替換為本公司產品,可節省30~50%的安裝空間,縮小設備尺寸并減少材料用量,從而減輕環境負荷。
【規格】
(*1): 在100kHz下測量 (*2): 產品自發熱+40℃時的電流值
【術語說明】
[1] 功率電感器
電感器也用于電源系統的電路,在DC/DC轉換器電路等用途中,具有蓄能和去噪等濾波器的功能。
[2] DC/DC轉換器電路
將特定電壓直流電流轉換成不同電壓直流電流的電路
[3] 機電一體型
指機械驅動部分和車載ECU一體化的設計。以往的驅動單元和車載ECU是分開安裝的,需布線連接;為了提高控制精度和安裝位置自由度以及節省線路等,業內正在推動引進機電一體型設計。
[4] 金屬復合材料
利用樹脂對以金屬磁性材料(鐵族)為基質的粉末進行絕緣并壓縮成型后的磁性材料
[5] 鐵氧體
以氧化鐵為主要成分,由鈷、鎳、錳等混合燒結而成的磁性體
[6] 電感
表示線圈性能的一項指標。變化的電流通過線圈時會產生電壓,使電流朝阻礙電流變化的方向流動。此時產生電壓的程度稱為電感。
[7]直流電阻
繞組(銅線)的電阻分量。直流電阻越低,電力損耗越小,可改善電源效率。
【產品咨詢】
松下電器產業株式會社 機電公司 元器件解決方案事業部
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【產品詳細信息】
https://industrial.panasonic.com/ea/ds/pr/12mmsize-pcc?ad=press20220112