Силовые индукторы в автомобильной промышленности. ADAS, силовые индукторы для электромобилей в электрификации автомобилей

За последние годы автомобиль претерпел существенные изменения. С появлением усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS)*1, переходом на электромобили и ростом сложности информационно-развлекательных систем автомобили развились до такой степени, что их можно считать передовыми электронными устройствами. Электронные компоненты играют жизненно важную роль в этой трансформации. В этой статье подробно рассматривается электронный компонент, лежащий в основе дальнейшей эволюции автомобилей: силовой индуктор для автомобильных применений.

< Вернуться к списку статей

На фоне растущего во всем мире внимания к углеродной нейтральности крупные производители автомобилей один за другим объявляют о своих набегах на рынок электромобилей (EV). xEV, то есть автомобили, частично или полностью питающиеся от аккумуляторов и двигателей, лидируют в этой тенденции. Автомобильная промышленность также переживает огромную волну технологических инноваций, о чем свидетельствует ускоряющееся развитие ADAS, которые помогают управлять автомобилем с помощью камер и датчиков для обнаружения окружающей информации, а также технологий автономного вождения.

С переходом к электромобилям и электронике количество бортовых электронных блоков управления (ЭБУ)*2 — компьютеров, которые управляют двигателями, моторами, тормозами и датчиками — растет. Фактически в новейших автомобилях можно найти более сотни ЭБУ.

Автомобильные ЭБУ по категориям

Все ЭБУ содержат преобразователи постоянного тока, которые регулируют напряжение аккумулятора до оптимального уровня. Силовой индуктор является важнейшим компонентом, определяющим производительность этих преобразователей. Индукторы свободно пропускают постоянный ток (DC), ведя себя как сопротивление переменному току (AC). В сочетании с микросхемами, выполняющими высокоскоростное переключение, они позволяют преобразователям постоянного тока преобразовывать напряжение до требуемого уровня.

Силовые индукторы в зависимости от их конструкции подразделяются на проволочные, многослойные и тонкопленочные. Тип с проволочной обмоткой характеризуется способностью проводить большие токи; Доступен широкий выбор продуктов с ферритовыми или магнитомягкими металлическими сердечниками. Многослойные и тонкопленочные типы можно сделать меньше и тоньше; в последние годы была продемонстрирована их способность выдерживать большие токи. Поскольку для ЭБУ требуются преобразователи постоянного тока, оптимальные для устройств, которыми они управляют, необходим широкий спектр силовых индукторов с различными характеристиками.

Прогноз спроса на автомобильные силовые индукторы

С ростом числа ЭБУ, установленных в автомобилях, растет спрос на электронные компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы и продукты ЭМС. Ожидается, что мировой спрос на автомобильные индукторы продолжит расти и к 2030 году увеличится примерно вдвое по сравнению с 2020 годом (по данным исследования TDK).

По мере развития xEV и автономного вождения меняются и требования к производительности автомобильных электронных компонентов. Поскольку безопасность пассажиров и окружающей среды тесно связана с такими функциями автомобиля, как автономное вождение и системы безопасности при столкновении, электронные компоненты должны быть более надежными и производительными, чем когда-либо прежде. А поскольку преобразователи постоянного тока имеют тенденцию к переключению на более высокую частоту для уменьшения размера и веса, силовые индукторы также должны быть способны работать с более высокими частотами.

TDK предлагает обширную линейку силовых индукторов, предназначенных для автомобильного применения для поддержки ЭБУ с различной индуктивностью и требованиями к току в зависимости от их роли, например, для ADAS, датчиков и обработки изображений. Они обеспечивают надежную работу за счет предельного снижения риска сбоев и удовлетворения сложных потребностей технологий автономного вождения. Они также устойчивы к шуму, что дополняется все более высокими рабочими частотами переключающих элементов.

Ассортимент автомобильных силовых индукторов

Хитоши Окубо из бизнес-группы магнитного оборудования корпорации TDK рассказал о сильных сторонах автомобильных силовых индукторов TDK. «В последние годы автомобили стали умнее благодаря улучшенным возможностям безопасности, таким как ADAS и автономное вождение, более богатым информационно-развлекательным функциям и телематике. Поскольку ожидается, что количество электронного оборудования в автомобилях будет продолжать расти, мы ожидаем значительного расширения сферы применения нашей продукции. В то же время, однако, неисправности электронного оборудования в настоящее время оказывают существенное негативное влияние на безопасность автомобилей, поэтому спрос на качество с «нулевым дефектом» выше, чем когда-либо. TDK предлагает компактные, многофункциональные и высоконадежные индукторы, использующие различные методы изготовления, в том числе проволочные, многослойные и тонкопленочные. В частности, тонкопленочные силовые индукторы, разработанные для автомобильной промышленности, которые сочетают в себе запатентованные технологии TDK в области тонкопленочных материалов и давно разработанные технологии магнитных материалов для получения характеристик, недоступных в обычных продуктах, предлагают превосходные свойства и высокую надежность, несмотря на свои компактные размеры. Мы продолжим реагировать на потребности рынка, предоставляя широкий ассортимент продукции, подходящей для нужд клиентов».