車(chē)載信息設備用功率電感LQH**PB系列介紹
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近年，隨著(zhù)汽車(chē)電子化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，以音頻和導航系統為首的車(chē)載用各種數碼設備不斷增加。此外，各國規定了汽車(chē)后視攝像頭、車(chē)道偏離警告系統、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統的義務(wù)搭載，使這些數碼設備中用來(lái)轉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(lèi)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(xiàn)，在周?chē)右粋€(gè)套筒核心，而涂層是一種混合性磁性材料制成的樹(shù)脂。另一種是空芯線(xiàn)圈和金屬粉末材料一體成型的金屬復合型型號。端子電極的話(huà)也分為金屬框架端子、焊錫電極、導電粘合劑等多個(gè)種類(lèi)。
另一方面，車(chē)載用數碼設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(xiàn)型電感器（圖1的LQH**PB系列）。
圖1: 汽車(chē)信息設備用功率電感LQH**PB系列 (由左向右依次：32PB, 43PB, 5BPB)
圖2: LQH系列的構造概論
耐熱沖擊特性提高（磁性樹(shù)脂材料的改良）
車(chē)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。在這當中，車(chē)載信息設備用更是規定在-40℃~+105℃的溫度條件下進(jìn)行1000輪的熱沖擊試驗。
繞線(xiàn)型電感器的涂層材料“磁性樹(shù)脂”中含有環(huán)氧樹(shù)脂，它將玻璃化轉變點(diǎn)作為界限實(shí)現很大的膨脹跟收縮，在-40℃~+105℃/1000輪的熱沖擊試驗中，磁性樹(shù)脂也會(huì )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(shù)脂存在熱膨脹系數差。如果這種熱膨脹系數差很大的話(huà)，磁性樹(shù)脂的膨脹和收縮會(huì )導致應力傳遞到鼓芯，使鼓芯發(fā)生裂縫。
此次，由于我們添加了提高硬化涂膜強度的材料，從而開(kāi)發(fā)出了車(chē)載信息設備用的樹(shù)脂，這種樹(shù)脂在抑制磁性樹(shù)脂發(fā)生裂紋的同時(shí)，鼓芯跟磁性樹(shù)脂的熱膨脹系數差接近時(shí)減小鼓芯應力，也能抑制鼓芯的裂紋。通過(guò)這些提高耐熱沖擊，我們開(kāi)發(fā)出了新產(chǎn)品，即使是針對車(chē)載信息設備所要求的-40℃~+105℃/1000輪的熱沖擊試驗中也不會(huì )發(fā)生磁性樹(shù)脂、鼓芯裂紋的現象。
熱沖擊投入周期數和裂紋發(fā)生率的關(guān)系如圖3所示。一般民用市場(chǎng)的磁性樹(shù)脂在1000輪以下就會(huì )產(chǎn)生裂紋，而我們開(kāi)發(fā)的車(chē)載信息設備用磁性樹(shù)脂在2000輪之后仍然沒(méi)有產(chǎn)生裂紋。并且確保即使在更嚴厲的-40℃~+125℃環(huán)境下的熱沖擊試驗中也不會(huì )產(chǎn)生裂紋。
圖3:熱沖擊試驗投入周期vs裂紋發(fā)生率
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