業(yè)界領(lǐng)先車規(guī)級電感 高效提升新能源汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率

近幾年，隨著新能源汽車的產(chǎn)銷增長，DC/DC轉(zhuǎn)換器市場需求持續(xù)攀升。DC/DC轉(zhuǎn)換器在新能源汽車，如電動汽車、燃料電池車、混合動力汽車中都扮演著非常重要的作用。根據(jù)不同的應(yīng)用需求，應(yīng)用于新能源汽車中的 DC/DC轉(zhuǎn)換器的常見拓撲有：BOOST、BUCK以及BUCK-BOOST等。

DC/DC轉(zhuǎn)換器作為能量傳遞部件，需滿足高轉(zhuǎn)換效率需求，以提高能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。目前DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率可高達98%以上，這與電感、電容、電阻以及開關(guān)管等諸多元器件的損耗有直接的關(guān)系。

電感作為DC/DC轉(zhuǎn)換器的核心元器件之一，在DC/DC轉(zhuǎn)換器中廣泛應(yīng)用，其線圈、磁芯材料的選擇以及生產(chǎn)工藝等對DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定可靠性有很大的影響。因此，在進行車載電源DC/DC轉(zhuǎn)換器方案設(shè)計時，選擇高品質(zhì)、高可靠性的車規(guī)級電感至關(guān)重要。

電感在車載DC/DC轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用

車載DC/DC轉(zhuǎn)換器電感設(shè)計需求

低損耗：車載DC/DC轉(zhuǎn)換器工作頻率相對較高，高達500KHz甚至1MHz。電感需采用低損耗磁芯材質(zhì)設(shè)計，以降低高頻應(yīng)用下的磁芯損耗，減少發(fā)熱，提升輸出效率。

耐高壓：新能源汽車中有很多高壓的零部件，如動力電池、驅(qū)動電機、車載控制器等等。其中，電機驅(qū)動系統(tǒng)電壓在400V或者800V以上。電感作為DC/DC轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部件，需具備耐高壓能力。

耐大電流：汽車電子電路大都采用大功率設(shè)計方案，電感須在高瞬態(tài)峰值電流情況下保持足夠的電感值，以保障電路的正常工作。同時還需長時間承受持續(xù)大電流輸出，保持電感表面溫升不超出規(guī)定值。

高可靠：DC/DC轉(zhuǎn)換器的運行環(huán)境較復(fù)雜，面臨發(fā)動機艙高溫、整車振動、電池電壓劇烈波動等問題，這對電感產(chǎn)品的可靠性提出了很高要求，要求具備較強的抗機械沖擊和振動，抗冷熱沖擊、耐高溫高壓等性能。

小尺寸：隨著車載電源系統(tǒng)的集成化趨勢，如DC/DC+OBC二合一，以及DC/DC+OBC+PDU三合一產(chǎn)品的出現(xiàn)，高功率密度、高效率成為車載電源的發(fā)展方向。對于電感而言，小尺寸、輕薄型將成為設(shè)計需求，以滿足DC/DC轉(zhuǎn)換器小體積、高密度安裝的需求。

抗干擾：隨著汽車電子零部件的集成化發(fā)展及元器件的高密度安裝，導(dǎo)致電磁干擾問題出現(xiàn)，電感采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以增強屏蔽效果，有效降低電磁干擾。

科達嘉車載DC/DC轉(zhuǎn)換器電感方案

作為一家擁有22年電感研制經(jīng)驗的一體成型電感、大電流電感專業(yè)制造商，科達嘉電子為車載DC/DC轉(zhuǎn)換器開發(fā)設(shè)計了低損耗、高可靠和耐大電流的車規(guī)級電感VSRU、VSAB、VSEB等多個系列，產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)并廣泛應(yīng)用在多個汽車制造項目中。

為確保電感產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境下長期穩(wěn)定運行，科達嘉車規(guī)級電感均通過嚴苛的產(chǎn)品測試，符合AEC-Q200 Grade 0可靠性測試認證。工作溫度范圍為-55℃～+155℃(最高可達165℃)。

01 車規(guī)級超級大電流電感VSRU系列

車規(guī)級大電流電感VSRU27系列電感值范圍為1.00～15.00μH，飽和電流可高達100A，DCR最低為0.46mΩ。

VSRU27系列采用扁平線圈繞組和低損耗磁芯材料設(shè)計，具有極低的直流電阻和交流電阻?？梢蚤L期工作于大電流方案保持低溫升效果。對稱氣隙結(jié)構(gòu)設(shè)計，磁芯磁通密度分布均勻，從而提升電感的抗飽和能力，能通過瞬態(tài)高峰值電流保持良好的電感線性度。VSRU27系列底座增加第三個焊接端子，有效提升電感的抗振性能和可靠性。

02 車規(guī)級一體成型電感VSAB系列

車規(guī)級一體成型電感VSAB系列感值范圍為0.47～82.00μH，飽和電流最高為24A。

VSAB系列采用一體成型結(jié)構(gòu)，磁芯利用率高，具有更優(yōu)的電氣性能，同時也具備很高的機械強度。磁材采用特定混合粉材設(shè)計，耐電壓能力突出。線圈內(nèi)埋于磁粉中，組成磁屏蔽結(jié)構(gòu)，具有抗電磁干擾能力強、超低蜂鳴噪音的特點。另外，一體成型電感的輕薄型設(shè)計，也可節(jié)省安裝空間，適合高密度貼裝。

03 車規(guī)級一體成型電感VSEB-H系列

車規(guī)級一體成型電感VSEB-H系列電感值范圍為0.47～22.00μH，飽和電流最高為18.2A。

VSEB-H系列采用扁平線圈繞組、低損耗合金粉末熱壓一體成型以及T-Core磁芯結(jié)構(gòu)設(shè)計。電感線圈不易變形和傾斜，確保電感電氣性能的一致性以及產(chǎn)品的可靠性。熱壓工藝更是增加了磁芯的密度，同時也降低了產(chǎn)品壓鑄過程中的各種類風(fēng)險，產(chǎn)品具有高飽和電流、低損耗、應(yīng)用頻率寬以及高可靠性等特性。

根據(jù)不同應(yīng)用場景，科達嘉電子可為客戶量身打造各種車規(guī)級電感解決方案。

審核編輯：湯梓