1,简介
随着近年来汽车电子技术的进步,汽车音响和其他车载设备的计算机化程度越来越高,越来越多的车辆配备了ADAS(高级驾驶员辅助系统)。随着用于安装这些器件的无线标准的增加以及它们的半导体在越来越高的频率下工作,越来越需要用于抑制所产生的传导噪声和辐射噪声的元件。 此外,随着汽车变得更轻并且装置更小,对于在靠近发动机舱的环境中以及易于产生热量的区域中保证在高于125℃的温度下起作用的部件的需求日益增长。 作为满足这些需求的解决方案,村田制作所推出了高可靠性芯片铁氧体磁珠,可在-55°C至+ 150°C的环境中使用。
2.需要铁氧体磁珠
车载电子设备需要铁氧体磁珠的原因有两个。
1)符合车辆噪声标准
许多汽车设备都符合CISPR25噪声标准,该标准比一般电子设备的CISPR22标准严格得多,并且必须考虑标准中定义的特定频段的噪声对策。 这些频段的范围从150 kHz频段,包括传统的AM无线电频段,一直到6 GHz频段,这会影响配备多GHz频段无线功能的信息娱乐设备。 铁氧体磁珠具有噪声抑制特性(阻抗),覆盖FM调谐器频带的范围,噪声抑制非常困难,直至GHz频段(图1)。
图1.符合汽车设备噪声标准的频段和典型铁氧体磁珠的噪声抑制特性
2)传感器具有更好的抗噪性 嵌入车辆的传感器在预防事故和保护全球环境方面发挥着越来越大的作用。 为了提高燃油效率并减少废气中NOx(氮氧化物)和其他污染物的排放,监测发动机性能和排放的各种传感器可以跟踪温度,流速和压力等参数,同时电子控制单元(ECU)对发动机的运行进行微调。 ADAS(高级驾驶辅助系统)和ADS(自动驾驶系统)等技术正在深化传感器和通信设备的集成,依靠传感器来跟踪车外情况,如行人和障碍物,同时控制方向盘,刹车和加速器。 必须尽一切可能防止这些关键传感能力被噪声降低,这就是为什么正在积极地将铁氧体磁珠结合到传感器中以提高其抗噪声能力的原因。
村田制作所的片状铁氧体磁珠结构简单,成本低,体积小。它们在村田制作所的EMC(电磁兼容性)噪声抑制产品系列中有售(见* 1)。铁氧体磁珠是一种很好的选择,可以简单,轻松地对抗单个器件上多个频段的噪声。村田制作所的专有设计减少了材料和杂散电容(非预期的电容元件),因为它们在100 MHz以上的高频区域具有高阻抗,因此这些产品对EMC噪声特别有效。
3.需要能够承受高温的铁氧体磁珠
随着车辆越来越依赖于铁氧体磁珠,越来越需要能够承受超过125°C的温度的铁氧体磁珠。此需求的示例包括以下方案: ① 、为了降低与燃油效率直接相关的车辆重量,您需要为发动机舱内的发动机和安全系统安装电子控制单元(ECU)(用于机电一体化),但发动机舱变得非常热。
② 、为了减小电子控制单元(ECU)的尺寸,您不得不将铁氧体磁珠放置在靠近发热元件(半导体)的地方,因为它们容易因高温而产生高温。
③ 、由于发动机和排气系统中的传感器不可避免地会暴露在高温下,因此在将铁氧体磁珠加入传感器时需要能够处理高温。
因此,越来越多的发动机外部设备需要高温保证,如图2所示。 由于村田制作所的汽车芯片铁氧体磁珠符合AEC-Q200标准,并且其独特的材料和设计技术为其提供了可承受发动机舱的高可靠性,因此它们可以部署在任何符合保证温度范围的汽车设备中。
图2.需要高温保证的车载电气设备.
4.引入150°C保证的片状铁氧体磁珠
1)高温保证芯片铁氧体磁珠的阵容 村田制作所最近大幅扩展了150°C保证的铁氧体磁珠阵容,您现在可以选择焊接安装和导电胶粘剂安装的组件。小型组件也在开发中,未来阵容将继续扩大。
①、用于导电胶安装的外部电极银钯产品(AEC-Q200兼容)BLM18AG_WH1系列0603英寸(1608 mm)尺寸/适用于从低频开始的宽频带中的噪声抑制
②、用于焊接安装的外部电极镀锡产品(兼容AEC-Q200)BLM18AG_BH1系列 0603英寸(1608 mm)尺寸/适用于从低频开始的宽频带中的噪声抑制BLM18BD_BH1系列 0603英寸(1608 mm)尺寸/适用于信号线的噪声抑制BLM18KG_BH1系列 0603英寸(1608 mm)/低直流电阻,适用于电源线的噪音抑制BLM18KG_JH1系 0603英寸(1608毫米)/最高可达4A,适用于电源线的噪音抑制BLM21AG_BH1系列 0805英寸(2012 mm)/适用于从低频开始的宽频带噪声抑制BLM21PG_BH1系列 0805英寸(2012毫米)/最高可达3.3A,适用于电源线的噪音抑制
表1.用于焊接安装的150°C保证芯片铁氧体磁珠阵容汇总
2)降低150°C保证的片状铁氧体磁珠的额定电流 对于我们150℃保证的产品,额定电流定义为环境温度为125℃或150℃,并且在150℃环境下保证规格和可靠性(参见图3中的降额图)。
5.结论
村田制作所推出了0603英寸(1608毫米)外部电极镀锡产品,用于焊接安装,目前正在生产0805英寸(2012毫米)和其他尺寸。未来,我们将继续扩大新尺寸和目标频段的阵容,我们将考虑部署温度保证高于150°C(170°C或更高)的产品。 |