理论教育 汽车中常用电感元件的应用

汽车中常用电感元件的应用

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前在汽车电子产品中所应用的电感因为场合不同,其类型也千差万别。例如在汽车电子电路的射频电路需要的是具有高品质因数和谐振频率的电感线圈;EMC应用上要求具有较高的电感值,以实现抑制电磁干扰的目的,较低的品质因数能够较好地实现谐波抑制。常用的车用电感元件型号及应用场合如表2-1所示。在汽车电子产品的开发过程中对电感器需要注意以下事项:1)电感频率特性。2)电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。

汽车中常用电感元件的应用

电感汽车电子电路中的主要作用包括滤波、振荡、延迟、陷波等,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等。目前在汽车电子产品中所应用的电感因为场合不同,其类型也千差万别。也就是说,对电感元器件的选用要依据其用途和应用场合来决定。例如在汽车电子电路的射频电路需要的是具有高品质因数和谐振频率的电感线圈;EMC应用上要求具有较高的电感值,以实现抑制电磁干扰的目的,较低的品质因数能够较好地实现谐波抑制。

目前,在国内外都有大量厂家生产专业的车用电感元件,如SAMUNG、HP、NEC、ROHM、EPCOS,国内的邦纳、纪丞等公司。车用电感大多采用片式电感器,按制作及形态的不同可分为叠层片感和绕线片感,其中叠层片感具有尺寸规则、易于小型化、磁路闭合等优点,占汽车电子市场需求的绝大部分,另一类绕线片感有大功率型和常规型两种,分别具有工作电流大和精度高的优点,是目前片感市场不可或缺的一类品种。常用的车用电感元件型号及应用场合如表2-1所示。

表2-1 常见车用片式电感器

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(续)

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中国汽车电子产品市场广阔的发展前景为我国电感器的生产厂家提供了足够大的发展空间,未来的车用电感器将朝着以下几个方向发展:

1)小尺寸。小型化方向发展将成为电感器发展的主流方向。目前已开发出的片感0402尺寸的产品,其体积比0603产品减少了70%。

2)高感量。受技术限制,高感量电感器领域主要是传统电感的天下,随着成型技术和磁粉材料技术的提高,片式电感器的电感量范围不断得到提升,市场需求量巨大。(www.daowen.com)

3)高频率。汽车电子产品正在朝着高频化发展,这为以陶瓷为基体的高频片式电感器提供了广阔的发展空间,目前业界高频片感的自谐振频率已经普遍超过了3GHz,部分产品达到了6GHz,正在朝10GHz甚至更高频率发展。

4)高稳定、高精度:这是片式电感器发展的主要方向,目前铁氧体类多层片式电感器的精度只能达到±10%,耐焊接热变化率普遍在20%以上(业内最高水平为12%),若能将精度控制在5%以内,则可以大范围取代绕线电感器。

在汽车电子产品的开发过程中对电感器需要注意以下事项:

1)电感频率特性。在低频时,电感一般呈现电感特性,即只起到蓄能,滤高频的作用。但在高频时,它的阻抗特性表现得很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同电感的高频特性都不一样。

以铁氧体材料的电感为例,铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时它们主要呈电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,它们主要呈电抗特性,并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好地等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的。

2)电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。

3)使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。

4)注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线,要找出最适合的线径。

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