科達嘉車規(guī)級一體成型電感VSHB-T系列如何實現(xiàn)低損耗、高可靠性？

電感是汽車電子DC/DC轉(zhuǎn)換器的核心元器件之一， 如何開發(fā)高可靠性、高品質(zhì)、能滿足汽車部件需求的一體成型電感是當前業(yè)界關(guān)心的熱點話題。面對傳統(tǒng)一體成型電感產(chǎn)品損耗大、內(nèi)部容易開裂與分層、線圈傾斜變形等難題，科達嘉電子推出了低損耗、高可靠、耐高溫車規(guī)級一體成型電感VSHB-T系列。

VSHB-T系列通過T-core預(yù)成型與熱壓成型相結(jié)合的方式解決了線圈傾斜與變形，大幅提升磁粉成型密度，有效解決了影響品質(zhì)的棘手問題。與傳統(tǒng)電感相比，VSHB-T系列電感損耗更低，DCR下降了20~30%，工作溫度范圍達-55~165℃，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車車燈、音箱、娛樂、車載終端(T-box)、高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等汽車電子部件。

科達嘉耐高溫車規(guī)級一體成型電感VSHB-T系列

Part1 研發(fā)背景

一體成型電感是將線圈繞組埋入金屬軟磁復合材料內(nèi)部并壓鑄而成的一種電感，具有體積小、耐大電流、工作頻率范圍廣、抗直流偏置特性好、磁屏蔽性能好等特性，應(yīng)用前景廣闊。

粉末成型是將點焊半成品、成品粉經(jīng)過模具一體成型（其他命名：模壓成型）為所需產(chǎn)品尺寸，該工序為一體成型電感制備的關(guān)鍵工序，直接影響產(chǎn)品外形尺寸、電氣特性等，同時也是評價粉材、點焊半成品的重要工序。然而，目前一體成型電感主要的生產(chǎn)方法是冷壓成型（室溫25℃），壓力往往在5.0~9.0T/cm2，為達到特定的磁粉密度、特性要求，線圈的傾斜/變形三者之間的矛盾一直無法有效平衡。其他方式如：溫壓成型（50~100℃）、熱壓成型（100℃以上）由于對磁粉特性要求比較高而未廣泛應(yīng)用。

如何提高磁粉的成型密度，減少線圈傾斜與變形，提升電感性能，是科達嘉研發(fā)工程師重點攻克的技術(shù)難題。通過多年的探索與研究，科達嘉車規(guī)級一體成型耐高溫VSHB-T系列通過工藝創(chuàng)新解決線圈傾斜/變形、產(chǎn)品內(nèi)部容易開裂等問題，極大提升了電感可靠性及電源效率，獲得業(yè)界廣泛關(guān)注，多次獲得行業(yè)媒體頒發(fā)的“創(chuàng)新產(chǎn)品獎”。

Part2 產(chǎn)品特征

●   磁屏蔽結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾能力強

●   T-core固定線圈中柱，無線圈傾斜現(xiàn)象

●   低壓力熱成型，線圈變形量小

●   抗機械沖擊和振動性能強，可達10G

●   低損耗合金粉，低DCR，電源效率高

Part3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

VSHB-T系列采用低損耗合金粉，通過T-core預(yù)成型與熱壓成型相結(jié)合的方式有效解決線圈受壓傾斜、變形問題；底部采用寬端子及內(nèi)部掩埋設(shè)計，抗機械沖擊和振動性能強。

VSHB-T系列分解圖

Part4 產(chǎn)品詳情

VSHB-T系列目前有兩個型號：VSHB0754T、VSHB1054T。產(chǎn)品尺寸分別為7.70Ｘ7.40Ｘ5.20mm和10.85Ｘ10.20Ｘ5.20mm，電感值范圍為1.00~100.00μH，飽和電流最高為28.5A。

Part5 技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品優(yōu)勢

1、低DCR，與傳統(tǒng)電感相比，DCR下降20%~30%

DCR、飽和特性、損耗是衡量電感特性的關(guān)鍵參數(shù)。VSHB-T系列采用低損耗合金粉末自主研制電感磁芯，具有低DCR、高飽和電流等特點，極大地降低了電感損耗，提升了電源轉(zhuǎn)換效率。VSHB-T系列DCR、飽和電流、電感損耗與傳統(tǒng)電感產(chǎn)品的對比走勢情況如下圖。

圖１　DCR對比

圖２　飽和電流曲線對比

圖３　電感損耗對比

２、創(chuàng)新的T-core預(yù)成型及熱壓成型工藝，提高產(chǎn)品可靠性

VSHB-T系列通過中柱預(yù)成型與熱壓成型工藝解決了行業(yè)中普遍存在的產(chǎn)品內(nèi)部開裂與分層，線圈傾斜與變形等技術(shù)難點，有效消除層間短路風險，產(chǎn)品一致性更好。同時對冷熱沖擊、機械沖擊和振動等有很強的抵抗能力。

技術(shù)創(chuàng)新亮點及產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)對比請參見表1。

表1：VSHB-T系列創(chuàng)新技術(shù)點

３、耐高溫，適用于汽車電子等復雜環(huán)境

VSHB-T系列產(chǎn)品工作溫度范圍為-55℃～+165℃，達到行業(yè)最高水平，在極高溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)良的電氣性能，滿足汽車電子領(lǐng)域復雜環(huán)境應(yīng)用需求。

Part6 產(chǎn)品應(yīng)用

VSHB-T系列電感可廣泛應(yīng)用于智能座艙、高級輔助駕駛系統(tǒng)、中央控制單元、車燈驅(qū)動模塊、BMS、T-BOX等各類汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域。

汽車車燈應(yīng)用實例

科達嘉車規(guī)級電感在通過IATF16949汽車質(zhì)量管理體系認證的現(xiàn)代化生產(chǎn)車間生產(chǎn)，公司擁有CNAS認可的實驗室，可根據(jù) AEC-Q200 標準進行可靠性測試?？七_嘉擁有電感磁芯和線圈等核心材料自主研制能力，經(jīng)驗豐富的產(chǎn)品開發(fā)團隊可為客戶快速定制車規(guī)級電感產(chǎn)品。