近年來，汽車行業(yè)正經(jīng)歷著重大的變革。隨著先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)*1的出現(xiàn)、電動汽車的轉(zhuǎn)變以及信息娛樂系統(tǒng)的日益成熟，汽車儼然已進化為高級電子設備。電子元件在這一轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本期推文將重點介紹支撐汽車進一步發(fā)展的電子元件：汽車應用中的電感器。

在全球日益關(guān)注碳中和的背景下，各大汽車廠商紛紛宣布進軍電動汽車市場。全部或部分由電池和電機驅(qū)動的xEV正在引領(lǐng)這一趨勢。汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場大規(guī)模的技術(shù)創(chuàng)新浪潮，比如利用攝像頭和傳感器檢測周圍信息以輔助駕駛的ADAS的加速發(fā)展以及自動駕駛技術(shù)的演變。

隨著向電動汽車和電子設備的轉(zhuǎn)變，車載電子控制單元(ECU)*2 (控制發(fā)動機、電機、制動器和傳感器的計算機) 的數(shù)量也在增加。實際上，最新型的汽車中已使用了數(shù)百個電子控制單元。

汽車電子控制單元分為安全類電子控制單元、信息類電子控制單元、傳感類電子控制單元、車體電子控制單元、動力系統(tǒng)電子控制單元。

汽車配有各種與動力系統(tǒng)、信息處理和安全相關(guān)的電子控制單元，以電子方式控制車輛的各項功能。電子控制單元的使用數(shù)量正在逐年攀升。

所有電子控制單元都含有DC-DC轉(zhuǎn)換器，用于將電池電壓調(diào)整到最佳水平。功率電感器是決定這些轉(zhuǎn)換器性能的關(guān)鍵元件。接通直流電 (DC) 時，電流可自由通過電感器，而接通交流電 (AC) 時，電感器將發(fā)揮電阻的作用。當搭配執(zhí)行高速開關(guān)的IC使用時，電感器可促使DC-DC轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換到所需水平。

功率電感器根據(jù)其結(jié)構(gòu)，大致分為繞線型、積層型和薄膜型。繞線型的特點是可承載高電流，并且提供各種搭配鐵氧體或軟磁金屬芯的產(chǎn)品可供選擇。積層型和薄膜型的尺寸可以更小、更薄，近年來，這兩種類型也具備了處理高電流的能力。由于電子控制單元需要為其控制的設備配備最佳DC-DC轉(zhuǎn)換器，所以需要各種具有不同特性的功率電感器產(chǎn)品。

對電子控制單元不斷增長的需求預計將大幅推動對汽車電感器的需求。(2020年的需求值用100表示。數(shù)據(jù)來源：TDK研究)

隨著汽車上電子控制單元數(shù)量的不斷增加，對于電感器、電容器和EMC產(chǎn)品等電子元件的需求也在激增。全球?qū)ζ囯姼衅鞯男枨箢A計還將繼續(xù)增加，到2030年將達到2020年的兩倍左右。(數(shù)據(jù)來源：TDK調(diào)查)

隨著電動汽車(xEV) 和自動駕駛的發(fā)展，人們對汽車電子元件的性能要求也在不斷提高。由于乘員和周圍環(huán)境的安全與自動駕駛和碰撞安全系統(tǒng)等汽車功能密切相關(guān)，所以要求電子元件比以往更可靠，性能更高。由于DC-DC轉(zhuǎn)換器正朝著更高頻開關(guān)的方向轉(zhuǎn)變，以縮小尺寸，減輕重量，所以功率電感器也必須能夠處理更高的頻率。

TDK提供多種專為汽車應用設計的功率電感器，以根據(jù)其作用為具有不同電感和電流要求的電子控制單元提供支持，比如ADAS、傳感器和圖像處理。這些電感器可最大限度降低故障風險，以提供強大的可靠性，滿足自動駕駛技術(shù)的復雜需求。此外，這些電感器還具有抗噪能力，該能力是對開關(guān)元件越來越高的工作頻率的補充。

TDK的功率電感器可在各種電感和額定電流組合中使用。每種產(chǎn)品的特性范圍都在上圖中用一個彩色區(qū)域表示。

來自TDK株式會社磁性材料事業(yè)部的大久保等 (Hitoshi Okubo) 講述了TDK汽車功率電感器的優(yōu)勢。

“近年來，隨著ADAS和自動駕駛等安全功能的增強，汽車變得更加智能，信息娛樂功能更加豐富，遠程信息處理功能也更加完善。由于車載電子設備的數(shù)量預計還將繼續(xù)增加，希望我們的產(chǎn)品能夠應用到更多領(lǐng)域。與此同時，考慮到電子設備故障對汽車安全的負面影響非常大，所以人們對“零缺陷”質(zhì)量的需求比以往任何時候都更加強烈。TDK通過使用繞線、積層和薄膜等多種構(gòu)建方式，提供緊湊、多功能且高度可靠的電感器產(chǎn)品。尤其是專為汽車應用設計的薄膜功率電感器，這種電感器將TDK專有薄膜與經(jīng)歷漫長發(fā)展的磁性材料技術(shù)相結(jié)合，獲得了傳統(tǒng)產(chǎn)品所不具備的特性。它不僅體積很小，而且性能卓越且可靠性高。我們還將繼續(xù)響應市場需求，提供適合客戶應用的各種產(chǎn)品。”

憑借廣泛的產(chǎn)品陣容，TDK的汽車功率電感器為不斷擴充的汽車和電子控制單元功能提供了合適的性能，也為不斷發(fā)展的下一代汽車奠定了安全和環(huán)保性能的基礎。

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術(shù)語解說

1.先進駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)：專為提升汽車安全性而設計的系統(tǒng)。

2.電子控制單元 (ECU)：以電子方式控制發(fā)動機、制動器、攝像頭、大燈、車內(nèi)溫度和汽車其他模塊的組件。

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