車載信息設(shè)備用功率電感LQH**PB系列介紹
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近年，隨著汽車電子化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，以音頻和導(dǎo)航系統(tǒng)為首的車載用各種數(shù)碼設(shè)備不斷增加。此外，各國規(guī)定了汽車后視攝像頭、車道偏離警告系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)的義務(wù)搭載，使這些數(shù)碼設(shè)備中用來轉(zhuǎn)換電源電壓的電路里面所使用的功率電感的需求明顯增加。
功率電感的種類很多。最具代表性的一種型號是在鼓芯外面包裹絕緣涂層的銅線，在周圍加一個套筒核心，而涂層是一種混合性磁性材料制成的樹脂。另一種是空芯線圈和金屬粉末材料一體成型的金屬復(fù)合型型號。端子電極的話也分為金屬框架端子、焊錫電極、導(dǎo)電粘合劑等多個種類。
另一方面，車載用數(shù)碼設(shè)備的電子元器件追求的是小型化、耐高溫、高可靠性的要求。我們將在這里介紹一種最高可在105℃的高溫環(huán)境下作業(yè)的繞線型電感器（圖1的LQH**PB系列）。
圖1: 汽車信息設(shè)備用功率電感LQH**PB系列 (由左向右依次：32PB, 43PB, 5BPB)
圖2: LQH系列的構(gòu)造概論
耐熱沖擊特性提高（磁性樹脂材料的改良）
車載用的電子元器件都要求進(jìn)行最低使用溫度至最高使用溫度1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。在這當(dāng)中，車載信息設(shè)備用更是規(guī)定在-40℃~+105℃的溫度條件下進(jìn)行1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。
繞線型電感器的涂層材料“磁性樹脂”中含有環(huán)氧樹脂，它將玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)作為界限實(shí)現(xiàn)很大的膨脹跟收縮，在-40℃~+105℃/1000輪的熱沖擊試驗(yàn)中，磁性樹脂也會發(fā)生裂縫。此外，電感器的鼓芯部分使用的是鐵氧體材料，這種鐵氧體材料和磁性樹脂存在熱膨脹系數(shù)差。如果這種熱膨脹系數(shù)差很大的話，磁性樹脂的膨脹和收縮會導(dǎo)致應(yīng)力傳遞到鼓芯，使鼓芯發(fā)生裂縫。
此次，由于我們添加了提高硬化涂膜強(qiáng)度的材料，從而開發(fā)出了車載信息設(shè)備用的樹脂，這種樹脂在抑制磁性樹脂發(fā)生裂紋的同時，鼓芯跟磁性樹脂的熱膨脹系數(shù)差接近時減小鼓芯應(yīng)力，也能抑制鼓芯的裂紋。通過這些提高耐熱沖擊，我們開發(fā)出了新產(chǎn)品，即使是針對車載信息設(shè)備所要求的-40℃~+105℃/1000輪的熱沖擊試驗(yàn)中也不會發(fā)生磁性樹脂、鼓芯裂紋的現(xiàn)象。
熱沖擊投入周期數(shù)和裂紋發(fā)生率的關(guān)系如圖3所示。一般民用市場的磁性樹脂在1000輪以下就會產(chǎn)生裂紋，而我們開發(fā)的車載信息設(shè)備用磁性樹脂在2000輪之后仍然沒有產(chǎn)生裂紋。并且確保即使在更嚴(yán)厲的-40℃~+125℃環(huán)境下的熱沖擊試驗(yàn)中也不會產(chǎn)生裂紋。
圖3:熱沖擊試驗(yàn)投入周期vs裂紋發(fā)生率
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