隨著汽車電動化和電子控制化的進(jìn)展，車載計(jì)算機(jī)和電氣部件也在逐漸向大功率化的方向發(fā)展。而構(gòu)成這些車載設(shè)備電源電路的電子元器件也必須隨之進(jìn)行技術(shù)革新。太陽誘電集團(tuán)攜手全資子公司ELNA，開發(fā)并供應(yīng)新型電容器“導(dǎo)電性高分子混合鋁電解電容器”，從而推動實(shí)現(xiàn)大功率電源的高效化和小型化，為汽車行業(yè)的發(fā)展做出一份貢獻(xiàn)。

汽車電子化不斷發(fā)展，電源元器件也要跟進(jìn)

從雨刷和電動車窗,再到行駛、轉(zhuǎn)彎、停車等基本功能,一臺現(xiàn)代化的汽車,各類機(jī)械裝置都是由高精車載計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密控制的。而且近年來,越來越多的汽車開始裝載運(yùn)用高精信息處理技術(shù)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS),預(yù)計(jì)在不久的將來,還將出現(xiàn)進(jìn)化版的軟件定義汽車(software defined vehicles.SDv),即通過軟件實(shí)現(xiàn)自動駕駛和高附加值車載功能的汽車。

今天的汽車就已經(jīng)被稱為“行駛的電腦”,而隨著電動化和電子控制化的不斷發(fā)展,今后的汽車還會繼續(xù)進(jìn)化成為“行駛的數(shù)據(jù)中心”。在此過程中,就必然需要裝載更高性能的車載計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,以及需要更高功率的馬達(dá)才能驅(qū)動的電氣部件。一般情況下,這些車載設(shè)備的功能越向高精化發(fā)展,就越傾向于消耗更多的電力。為此就需要能更高效且穩(wěn)定供給電力的電源電路。然而構(gòu)成現(xiàn)有電源電路的電子元器件卻并不能充分滿足下一代汽車所需的技術(shù)條件。隨著汽車的不斷進(jìn)化,車載電源電路中所裝載的電子元器件也需要進(jìn)行技術(shù)革新。

太陽誘電集團(tuán)ELNA株式會社 電容器事業(yè)部技術(shù)開發(fā)部 部長 中村忠浩“我們擴(kuò)充了新型電容器“導(dǎo)電性高分子混合鋁電解電容器(以下簡稱混合型電容器)’的產(chǎn)品陣容,這將有助于車載設(shè)備大功率化所需的電源電路更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高可靠性、長壽命化、高效化和小型化。”太陽誘電子公司ELNA的中村忠浩如是說。

電容器等構(gòu)成車載電源電路的電子元器件，必須選擇高可靠性、長壽命、高效率的產(chǎn)品。而且隨著車載設(shè)備性能的提升，對于這些電子元器件的技術(shù)要求也越來越嚴(yán)格。

中村說：“車載電源電路的電容器大多采用多層陶瓷電容器(MLCC)以及更加符合耐高壓化和大容量化需求的‘鋁電解電容器’。但是鋁電解電容器的技術(shù)已經(jīng)充分成熟，在結(jié)構(gòu)層面上已沒有提高性能的余地，這就很難實(shí)現(xiàn)符合車載設(shè)備高性能化要求的特性”。

開關(guān)電源也用于車載電源電路中，出現(xiàn)了通過提高開關(guān)頻率來推動實(shí)現(xiàn)高效化和小型化的趨勢。能在100kHz以上的環(huán)境下運(yùn)行的電源電路已經(jīng)投入使用，在運(yùn)用新一代材料氮化鎵(GaN)的功率半導(dǎo)體電路中，也開始應(yīng)用1MHz驅(qū)動。而現(xiàn)有的鋁電解電容器都還不能勝任這些用途。

中村又說道：“混合型電容器的電解質(zhì)同時(shí)采用傳統(tǒng)的電解液和低電阻導(dǎo)電性高分子。因此與鋁電解電容器相比，混合型電容器可以在更寬的頻帶和溫度范圍內(nèi)降低等效串聯(lián)電阻(ESR)。ESR是用于表示電容器的電氣特性和可靠性性能的指標(biāo)之一，ESR值越低，電容器在電源電路中的平滑特性和瞬態(tài)響應(yīng)特性就越良好，可以獲得穩(wěn)定的輸出功率。并且，混合型電容器具有能在高頻率下吸收噪音等卓越特性，所以能滿足車載電源電路的要求。”

可實(shí)現(xiàn)的特性因電容器的材料和結(jié)構(gòu)而存在較大差異。混合型電容器可以在高開關(guān)頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并且適合處理電壓電力較高的電源電路。這符合新一代車載電源的要求。

審核編輯 黃宇