汽車里的控制設備非常復雜，還要組成網絡，要求各個電子元件具有最高的可靠性，一些元件的缺陷率要達到零。高耗能的電氣產品需要更高的發電機電壓（如48V）、無損耗的開關穩壓器和智能的能量管理，能以最高的效率應對設備的電能需求。新式環境傳感器、主動安全系統和駕駛員輔助系統帶有直接和快速的反饋環路，以及與所有中央執行器（如剎車和轉向）通（信的功能，只有采用比以往更快的模擬信號才能工作，這些模擬信號必須在沒有干擾的情況下進行傳輸。例如，雨量探測器與控制剎車的電子裝置通信，根據環境影響來調整剎車動作。

　　在存在相當大的電壓波動、瞬態、高脈沖和紋波電流的非常苛刻的負載環境中，除了對電氣性能有很高的要求以外，電子零件和元件還會受到劇烈的外部負載的影響，例如汽車應用里極端的溫度波動、潮濕、強烈振動和極高的工作溫度等。因此，電子零件和元件必須滿足針對無源零件的特別高的質量標準，這些標準被Automotive Electronics Council匯總在AEC_Q200標準里。這個標準定義了壓力測試，確保在汽車應用里零部件的功能不會出問題。除了各種標準檢測流程和用戶提出的特定認證，Vishay還根據TS16949對生產線進行了認證，引入了“Safe Launch Policy”、“Maverick Lot Program”或“Robustness Validation”等質量保證概念，并將這些概念擴展到產品開發和銷售環節。

　　一般情況下，使用者馬上會想到最常用的標準零組件，比如片式電阻、MLCC、鋁電解電容器，或是在對可靠性和性能有特殊要求的地方使用MELF電阻。然而，在必須考慮汽車應用的特殊要求時，人們越來越頻繁地使用定制的無源元件。通過下面選擇的應用可以看出，這個趨勢愈發顯著。

　　重點消除EMI

　　為了保證來自各個制造商的大量電子設備能夠互不干擾和通信，汽車制造商制定了嚴格的標準來控制EMI。為了盡可能高效地滿足這些不斷增加的EMC要求，同時使用最少的空間和和產生最少的功耗， Vishay特別針對車載電子的使用環境，引入了全屏蔽的SMD IHLP 系列4040、5050和6767型電感器。IHLP系列使用鐵粉技術，在很寬的負載和溫度范圍內都能保持優異的飽和反應，工作溫度高達155°C，可以針對個別應用進行優化，用做EMI濾波器或儲能電感。

　　很多陶瓷電容器的設計目標是抑制汽車領域的射頻干擾（RFI）。這些電容器具有優異的濾波特性，共同點是都通過了AEC_Q200認證。Vishay的產品也包括專門用于汽車的多層片式電容器，有軸向封裝和直插式封裝，以及SMD的產品。這些電容器的最高工作溫度高達160°C，是市場上達到這種性能的首批產品。截止目前，還沒有其他制造商能夠提供通過汽車標準認定的類似元件。為滿足汽車領域不斷提高溫度的要求，Vishay正在開發一款通過汽車級認證，最高工作溫度甚至達到175°C的MLCC，將在2013年內投放市場。

　　DEEQ和DDZZ系列穿心電容器通過汽車標準認證，對高頻電磁干擾的抑制能力更佳。這些電容器用陶瓷空心圓柱體做為電介質。這些電容器在高頻下的阻抗很低，把它們連到需要濾波的直流電纜上，就可以把這個頻率范圍的干擾過濾和釋放到地。試驗表明，Vishay的MLCC具有非常好的濾波性能。然而，使用穿心電容器甚至可以進一步提高抑制電磁干擾的能力，尤其是在頻率超過100MHz的超高頻情況下，幾乎可以把整個頻率范圍內的干擾都消除干凈。最為重要的是，在電子設備里值得使用這些電容器，因為汽車制造商針對這些設備制定了特別嚴格的與電磁輻射有關的標準。

　　起步-停車和HEV技術

　　一個更有意思和迅猛增長的用途是針對起步-停車（微混）和HEV（混合動力）技術的雙向、智能電流檢測。要調節起步-停車的能耗，智能電流檢測電阻就成為了關鍵元件。大多數汽車制造商都需要特殊的解決方案，以便在電氣系統里優化能量管理。Vishay可以支持這些用戶特定的對結構和電氣標準的要求，如提供在一個元件內集成阻值為50 μΩ~250μΩ旁路電阻，ASIC和帶有用戶特定連接（插頭）的接口全集成方案。Power Metal Strip?電阻可實現1000A的連續電流和3000A的電流浪涌。

　　另外，汽車制造商需要能在所有的汽車工作狀態下滿足各種能量需求的高效、雙向電壓轉換器。最重要的是，這對于無損耗轉換的同時實現高效率至關重要。輸出功率高達3kW，絕緣強度達到3kV的小尺寸、特別定制的平面變壓器可以滿足這些要求。這些變壓器具有出色的電流阻斷能力、高效率、低損耗和高安全性，使用逆變器時的輸出功率超過1kW，工作電壓超過60V。高性能系列的IHLP8787電感器具有極低的直流阻抗，可以在輸入或輸出端進行組合濾波，保證能有效地抑制干擾信號。MKP1848膜電容器能確保在中間回路里儲存必要的電荷，可與電感器組合起來進行濾波。

　　最后是厚膜高壓電阻，在變壓器啟動和停止或出現意外情況時，這種電阻可以對變壓器存儲的電荷進行充電或放電，對電沖擊提供足夠的安全保障。

　　功率譜的另一端是對更高精度和更小尺寸的需求在增加，小型化以及在新型汽車中增加電子產品的比重正在推動這種需求。通過提高公差等級，可以實現更高的精度，公差等級變得越來越低，溫度系數也變得越來越低。薄膜電阻陣列集成多個電阻，組合在一個陶瓷載體上，可以比較好地滿足應用對更少空間、更高精度和電氣穩定性的要求。通過這種集成，像這樣的零件安裝所需的空間要少于使用同樣數量的單個電阻的情況。這樣就可以提高電子電路的封裝密度，從而在單位面積內實現更多的功能。薄膜電阻陣列還被用在電阻的相關動作起重要作用的地方。由于熱傳導，熱輻射或是周圍電子零件的熱對流，在同一塊印制電路板上的環境溫度通常是不一樣的。如果使用獨立的電阻，環境溫度的變化引起的電阻變化是不同的。電阻陣列提供了一個很好的辦法，能夠保證集成的所有電阻處在恒定的環境溫度下。對電阻進行集成后，所有電阻在溫度變化時的行為是一致的。薄膜電阻陣列的典型應用包括在運算放大器電路或DC-DC轉換器中用來采樣的分壓器和反饋電路。高導熱陶瓷使得所有電阻的溫度都處在差不多同樣的溫度水平上。這樣就可以保證固定電壓穩壓器的輸出電壓不會受到溫度的影響。AT-Grade-Series ACAS AT系列薄膜電阻陣列通過了AEC-Q200認證，由2個或4個集成的0603尺寸的電阻組成。陣列最多能集成4個獨立電阻，能夠限定相對公差和相對TC（溫度系數）。在陶瓷載體上實現的電阻值可以是完全相同的各種數值。車廠使用經過AEC-Q200認證的MPMA精密配對電阻網絡，做為上述產品的車用高端特異產品，可實現極低的TC跟蹤和低至±0.05%的公差，使用模壓SMD SOT-23外殼進行保護。這并不是特殊元件的全部內容。上面提到的例子僅僅為各種各樣的應用和產品選項給出了一個提示。從帶有柔性聚合物觸點的MLCC到用于電動和混合動力汽車的MKP1849高性能直流中間回路電容，從小型薄膜片式電阻到高溫鋁電解電容器，從WSL Power Metal Strip SMD檢流電阻到直接連到汽車電池，用于熱保護的HCTF高電流溫度熔斷器。無源零件的應用和針對車用需求的解決方案十分廣泛，而且在持續增加。前提是，除了要開發比以前更小和更高性能的功率元件，還要采用定制的專用元器件，元器件之間要能順暢地相互作用。

——本文選自電子發燒友網3月《電源技術特刊》“透視新設計”欄目，轉載請注明出處！