Οι εφαρμογές αυτοκινήτων αντιμετωπίζουν μια σειρά από πολύπλοκες απαιτήσεις, που κυμαίνονται από τις βασικές απαιτήσεις για υψηλές επιδόσεις, αξιοπιστία,και ασφάλειας των ηλεκτρονικών υποσυστημάτων σε όλο και πιο ποικίλες απαιτήσεις επιλογής συνδέσεωνΛόγω του σκληρού περιβάλλοντος της αυτοκινητοβιομηχανίας και της ανάγκης για πιο συμπαγή υποσυστήματα, καθώς και της τάσης προς τα ηλεκτρικά οχήματα υψηλής τάσης (EV) και τα υβριδικά οχήματα,Η εκπλήρωση αυτών των απαιτήσεων είναι δύσκολη..
Οι προγραμματιστές απαιτούν μια μεγάλη ποικιλία από πυκνωτές, συσκευές προστασίας κυκλωμάτων,και κεραίες ραδιοσυχνοτήτων (RF) που πληρούν ή υπερβαίνουν το πρότυπο AEC-Q200 ενώ ταυτόχρονα αντιμετωπίζουν προκλήσεις που σχετίζονται με τις επιδόσειςΓια την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων, οι σχεδιαστές αυτοκινητοβιομηχανικών συστημάτων μπορούν να αναζητήσουν μια εταιρεία με εμπειρογνωμοσύνη σε πυκνωτές, συσκευές προστασίας κυκλωμάτων και συσκευές ηλεκτρονικού ρεύματος.,Η προσέγγιση αυτή μπορεί να εξοικονομήσει χρόνο και να αυξήσει την πιθανότητα επιτυχούς σχεδίασης.
Το άρθρο αυτό παρέχει πρώτα μια σύντομη επισκόπηση των κύριων τάσεων και προκλήσεων σχεδιασμού στις αναδυόμενες εφαρμογές αυτοκινήτων.και πώς αυτές οι λύσεις βοήθησαν στην αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων.
Πώς να αναδιαμορφώσουμε τις απαιτήσεις σχεδιασμού στην τάση ανάπτυξης των αυτοκινήτων
Η ζήτηση για περισσότερα χαρακτηριστικά και λειτουργίες έχει αυξήσει σημαντικά τον αριθμό των ηλεκτρονικών συσκευών αυτοκινήτου.Εκτός από διάφορα υποσυστήματα προσανατολισμένα προς τον καταναλωτή, όπως τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης του οδηγού (ADAS), τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά υποσυστήματα συμβάλλουν επίσης στη βελτίωση της ασφάλειας, της αποτελεσματικότητας και της άνεσης των παραδοσιακών και των ηλεκτρικών οχημάτων.τα ηλεκτρονικά υποσυστήματα διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στη διασφάλιση της ισχύος και της απόδοσης των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης και των συστημάτων διαχείρισης μπαταριών.
Η τάση της βιομηχανίας απαιτεί από τους κατασκευαστές των παραδοσιακών και ηλεκτρικών ηλεκτρονικών υποσυστημάτων οχημάτων να παρέχουν πιο συμπαγή και οικονομικά σχέδια, διατηρώντας ταυτόχρονα τα υψηλότερα επίπεδα απόδοσης,αξιοπιστίαΤα συμβατά με την AEC-Q200 εξαρτήματα της Kyocera AVX μπορούν να ανταποκριθούν στις διαφορετικές απαιτήσεις διαφόρων ηλεκτρονικών συστημάτων που απαιτούνται για την υποστήριξη αυτών των αναδυόμενων τάσεων.
Οι συμπυκνωτές παρέχουν υποστήριξη για τις βασικές απαιτήσεις σχεδιασμού αυτοκινήτων
Οι πυκνωτές του Kyocera AVX μπορούν να ανταποκριθούν στις βασικές απαιτήσεις των ηλεκτρονικών υποσυστημάτων αυτοκινήτων για απόδοση, αξιοπιστία και ασφάλεια.Αυτοί οι πυκνωτές χρησιμοποιούν πολλαπλές τεχνολογίες για να παρέχουν στους σχεδιαστές το απαραίτητο συνδυασμό των ονομαστικών χαρακτηριστικών, λειτουργικότητα, συσκευασία και τύποι εγκατάστασης, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) και των εκδόσεων ακτινικού μολύβδου.
Για εφαρμογές που απαιτούν ελάχιστη συσκευασία, υψηλή αξιοπιστία, υψηλή χωρητικότητα και χαμηλή αντίστοιχη σειρά αντίστασης (ESR), οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν συνήθως πυκνωτές κεραμικών τσιπ πολυστρωμάτων (MLCC),όπως η σειρά AEC-Q200 SMT MLCC της Kyocera AVXΓια παράδειγμα, το KAS21BR72A222JM είναι ένα MLCC με ονομαστική ισχύ 2200 picofarads (pF) και 100 volts, συσκευασμένο σε πρότυπο 0805 SMT, με διαστάσεις 2,01 x 1,25 χιλιοστά (mm).
Στο παρελθόν, traditional MLCCs used in automotive design often failed due to mechanical stress and a mismatch between the thermal expansion coefficient of the device and the thermal expansion coefficient of the printed circuit boardΤο Kyocera AVX λύνει αυτό το πρόβλημα μέσω της καινοτόμου τεχνολογίας FLEXITERM,που χρησιμοποιεί αγωγικά στρώματα πολυμερών για τη διατήρηση των ηλεκτρικών συνδέσεων μεταξύ ηλεκτροδίων πυκνότητας και τερματικών, ακόμη και κατά την κάμψη πλακέτων κυκλωμάτωνΑυτό το στρώμα πολυμερών συμβάλλει στη μείωση των κοινών πηγών σφαλμάτων χωρίς να αυξάνεται το ESR του πυκνωτή.
Προκειμένου να αποφευχθούν περαιτέρω βλάβες σε εφαρμογές κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια, ορισμένα MLCC AVX της Kyocera, συμπεριλαμβανομένου του KAS21BR72A222JM, έχουν συνδυάσει την τεχνολογία FLEXITERM με την τεχνολογία FLEXISAFE.Το FLEXISAFE MLCC της Kyocera AVX (σχήμα 1) υιοθετεί εσωτερικό σχεδιασμό ηλεκτροδίων σε κατακλυσμιακή σειρά, με δύο πυκνωτές συνδεδεμένους σε σειρά σε ένα ενιαίο πακέτο MLCC.
Τεχνολογικό σχέδιο της Kyocera AVX FLEXITERM MLCC
Σχήμα 1: Η τεχνολογία FLEXITERM MLCC του Kyocera AVX προσθέτει ένα αγωγό στρώμα πολυμερούς μεταξύ του ηλεκτρόδου και του τερματικού,που βοηθά στη διατήρηση της ηλεκτρικής σύνδεσης μεταξύ της συσκευής και της πλακέτας κυκλωμάτων υπό μηχανική πίεση και θερμική ασυμφωνία. (Πηγή εικόνας: Kyocera AVX)
Με αυτή τη δομή σε καταρράκτες, ακόμη και αν ένας από τους εσωτερικούς πυκνωτές σειράς του FLEXISAFE MLCC έχει βραχυκύκλωμα, οι συσκευές αυτές μπορούν να διατηρήσουν τη ονομαστική χωρητικότητα τους.
Διασφάλιση σταθερής απόδοσης του σχεδιασμού του αυτοκινήτου
Εκτός από την υψηλή αξιοπιστία, πολλά υποσυστήματα αυτοκινήτων βασίζονται επίσης σε υψηλή σταθερότητα, χαμηλή απόδοση απώλειας και ελάχιστες αλλαγές χωρητικότητας λόγω θερμοκρασίας, τάσης ή γήρανσης.,οι προγραμματιστές μπορούν να χρησιμοποιούν διηλεκτρικούς πυκνωτές Kyocera AVX C0G (NP0) που συμμορφώνονται με τα πρότυπα AEC-Q200, όπως 08051A102J4T2A 1000 pF SMT MLCC ή AR215A102J4R 1000 pF ακτινοβολητικό μολύβι MLCC.
Οι διηλεκτρικοί πυκνωτές Kyocera AVX C0G (NP0) κατασκευάζονται με τον πιο σταθερό διηλεκτρικό, με μικρές ανοχές και εξαιρετικά χαρακτηριστικά σταθερότητας, συμπεριλαμβανομένων:
Μικρή απόκλιση χωρητικότητας ή υστερέση: μικρότερη από ± 0,05%, ενώ οι πυκνοφωτοσυμπιεστές μπορούν να φθάσουν έως και ± 2%
Ελάχιστη επίδραση γήρανσης: Η τυπική αλλαγή χωρητικότητας του C0G (NP0) είναι μικρότερη από ± 0,1%, το οποίο είναι το ένα πέμπτο των περισσότερων άλλων διαλεκτρικών (Σχήμα 2, αριστερά)
Η χωρητικότητα μεταβάλλεται πολύ ελάχιστα με την θερμοκρασία: μόνο 0 ± 30 ppm ανά βαθμό Κελσίου (° C), το οποίο είναι μικρότερο από ± 0.3% °C εντός της ονομαστικής θερμοκρασίας -55 °C έως +125 °C για τις συσκευές αυτές (Σχήμα 2, δεξιά).