科达嘉车规级电感器 高效提升新能源汽车DC/DC转换器转换效率 近几年，随着新能源汽车的产销增长，DC/DC转换器市场需求持续攀升。DC/DC转换器在新能源汽车，如电动汽车、燃料电池车、混合动力汽车中都扮演着非常重要的作用。根据不同的应用需求，应用于新能源汽车中的 DC/DC转换器的常见拓扑有：BOOST、BUCK以及BUCK-BOOST等。 DC/DC转换器作为能量传递部件，需满足高转换效率需求，以提高能源利用率，实现节能环保，助力“双碳”目标实现。目前DC/DC转换器的效率可高达98%以上，这与电感、电容、电阻以及开关管等诸多元器件的损耗有直接的关系。 电感作为DC/DC转换器的核心元器件之一，在DC/DC转换器中广泛应用，其线圈、磁芯材料的选择以及生产工艺等对DC/DC转换器的转换效率和稳定可靠性有很大的影响。因此，在进行车载电源DC/DC转换器方案设计时，选择高品质、高可靠性的车规级电感至关重要。电感在车载DC/DC转换器中的应用车载DC/DC转换器电感设计需求低损耗：车载DC/DC转换器工作频率相对较高，高达500KHz甚至1MHz。电感需采用低损耗磁芯材质设计，以降低高频应用下的磁芯损耗，减少发热，提升输出效率。耐高压：新能源汽车中有很多高压的零部件，如动力电池、驱动电机、车载控制器等等。其中，电机驱动系统电压在400V或者800V以上。电感作为DC/DC转换器的关键部件，需具备耐高压能力。耐大电流：汽车电子电路大都采用大功率设计方案，电感须在高瞬态峰值电流情况下保持足够的电感值，以保障电路的正常工作。同时还需长时间承受持续大电流输出，保持电感表面温升不超出规定值。高可靠：DC/DC转换器的运行环境较复杂，面临发动机舱高温、整车振动、电池电压剧烈波动等问题，这对电感产品的可靠性提出了很高要求，要求具备较强的抗机械冲击和振动，抗冷热冲击、耐高温高压等性能。小尺寸：随着车载电源系统的集成化趋势，如DC/DC+OBC二合一，以及DC/DC+OBC+PDU三合一产品的出现，高功率密度、高效率成为车载电源的发展方向。对于电感而言，小尺寸、轻薄型将成为设计需求，以满足DC/DC转换器小体积、高密度安装的需求。抗干扰：随着汽车电子零部件的集成化发展及元器件的高密度安装，导致电磁干扰问题出现，电感采用磁屏蔽结构设计，可以增强屏蔽效果，有效降低电磁干扰。科达嘉车载DC/DC转换器电感方案 作为一家拥有22年电感研制经验的一体成型电感、大电流电感专业制造商，科达嘉电子为车载DC/DC转换器开发设计了低损耗、高可靠和耐大电流的车规级电感VSRU、VSAB、VSEB等多个系列，产品已经量产并广泛应用在多个汽车制造项目中。 为确保电感产品在复杂环境下长期稳定运行，科达嘉车规级电感均通过严苛的产品测试，符合AEC-Q200 Grade 0可靠性测试认证。工作温度范围为-55℃～+155℃（最高可达165℃）。01 车规级超级大电流电感VSRU系列 车规级大电流电感VSRU27系列电感值范围为1.00～15.00μH，饱和电流可高达100A，DCR最低为0.46mΩ。 VSRU27系列采用扁平线圈绕组和低损耗磁芯材料设计，具有极低的直流电阻和交流电阻。可以长期工作于大电流方案保持低温升效果。对称气隙结构设计，磁芯磁通密度分布均匀，从而提升电感的抗饱和能力，能通过瞬态高峰值电流保持良好的电感线性度。VSRU27系列底座增加第三个焊接端子，有效提升电感的抗振性能和可靠性。02 车规级一体成型电感VSAB系列 车规级一体成型电感VSAB系列感值范围为0.47～82.00μH，饱和电流最高为24A。 VSAB系列采用一体成型结构，磁芯利用率高，具有更优的电气性能，同时也具备很高的机械强度。磁材采用特定混合粉材设计，耐电压能力突出。线圈内埋于磁粉中，组成磁屏蔽结构，具有抗电磁干扰能力强、超低蜂鸣噪音的特点。另外，一体成型电感的轻薄型设计，也可节省安装空间，适合高密度贴装。03 车规级一体成型电感VSEB-H系列 车规级一体成型电感VSEB-H系列电感值范围为0.47～22.00μH，饱和电流最高为18.2A。 VSEB-H系列采用扁平线圈绕组、低损耗合金粉末热压一体成型以及T-Core磁芯结构设计。电感线圈不易变形和倾斜，确保电感电气性能的一致性以及产品的可靠性。热压工艺更是增加了磁芯的密度，同时也降低了产品压铸过程中的各种类风险，产品具有高饱和电流、低损耗、应用频率宽以及高可靠性等特性。

随着汽车功能的集成化和智能化，如何在有限的封装尺寸内实现最优的电感产品性能，如何通过技术创新实现车规级电感产品的低损耗、高可靠性，确保汽车电子在复杂环境下的持续稳定运行，成为电感制造商的挑战。 以一体成型电感的生产制造为例， 常规的冷压一体成型电感采用高压力压铸成型，产品内部线圈更容易出现偏位现象，致使产品出现异常开裂风险，这对于可靠性要求较高的汽车电子产品很不利。而采用低压力的热压成型技术可以从根本上解决线圈位移导致的开裂风险，并有效提升车规级一体成型电感的可靠性、磁粉密度及电气性能。冷压一体成型VS热压一体成型 冷压与热压是一体成型电感生产过程中将点焊半成品、成品粉经过模具一体成型的两种生产方法。 其中，冷压是目前一体成型电感最主要的生产方法，其在室温25℃的情况下进行，压力往往在5.0~9.0T/c㎡。采用冷压一体成型方式，电感的磁粉密度、产品特性、线圈的倾斜/变形三者之间的矛盾一直无法有效平衡。 而热压是指通过控制温度与压力，在高温（一般在100℃以上）低压下实现一体成型电感粉末压铸及电感连接与封装。热压成型压力小，线圈承受的压力仅为传统冷压技术的35％-48%，大大减少线圈变形，提高电路的可靠性与稳定性，同时也大幅降低了电感总体损耗。但是，热压成型方式对磁粉特性要求及厂家的生产工艺要求较高，因此目前并未被广泛应用。 科达嘉电子通过多年的技术研究，掌握了磁芯材料的自主研制技术以及热压一体成型电感生产工艺，并将其用于车规级一体成型电感的研发生产。其代表产品主要有车规级一体成型电感VSHB、VSHB-T、VSEB-H等系列。车规级一体成型电感VSHB系列低损耗合金粉+热压一体成型技术，有效提升车规级电感可靠性 科达嘉车规级一体成型电感VSHB系列采用自主研发的低损耗高频合金粉压铸，低损耗，高效率，应用频率宽。电感生产制造导入低压力的热压成型技术，与常规冷压成型相比，热压成型中树脂与磁粉之间可以更充分地结合，极大地增强了粉体的强度及密度。由于热压成型的压力大幅小于冷压成型压力，能有效减少电感内部线圈的形变及偏位，从根本上解决了产品的“开裂”问题。 由于采用了热压一体成型技术及科达嘉自主研制的低损耗磁芯，VSHB系列电感具有更高的可靠性、更强的密度及更卓越的电气性能等特点。 传统冷压技术与VSHB系列创新技术（热压）特点对比，如表一。表一：传统冷压技术 VS 创新热压技术对比VSHB系列产品优势1、产品特点○自主研发的低损耗高频合金磁粉；○低损耗，高效率，应用频率宽；○轻薄型设计，节省空间，适合高密度贴装；○宽端子结构，提高电感抗振性能；○工作温度：-55℃ ～ +155℃ ，达到国际先进水平。2、产品优势 相比较传统一体成型冷压技术产品，VSHB系列热压产品电感具有以下特点：●极低的DCR，DCR下降约45%~60%DCR走势对比●更为优秀的饱和电流特性小尺寸、大电流。饱和电流最高可达14.5A。饱和电流曲线对比●更低损耗，电感总体损耗可降低30%通过测试，采用创新热压成型技术的一体成型电感总体损耗要比传统技术的电感损耗低20%~30%，极大提升了产品在电路中的工作效率。电感损耗对比●更高可靠性，应用领域广泛VSHB系列电感工作温度为-55℃ ～ +155℃，适用于高频高温等环境。可广泛应用于辅助驾驶系统（ADAS）、信息娱乐、远程监控（T-BOX）、车载充电机（OBC）、LED驱动、HUD抬头显示系统、各种DC/DC转换器电源模块等。HUD抬头显示系统应用实例3、产品规格 作为一家专注功率电感研制22年的车规级电感专业制造商，科达嘉电子自主研发了车规级一体成型电感、车规级大电流电感、车规级磁棒电感等多个系列，车规级电感器广泛应用于智能座舱、高级辅助驾驶系统、中央控制单元、车灯驱动模块、车载娱乐音响、BMS、T-BOX等各类汽车电子。 科达嘉车规级电感在通过IATF16949汽车质量管理体系认证的现代化生产车间生产，公司拥有CNAS认可的实验室，可根据 AEC-Q200 标准进行各项可靠性测试。由于拥有电感磁芯和线圈等核心材料自主研制能力，科达嘉可为客户快速定制车规级电感器，助力汽车行业产品创新。

据台媒经济日报消息，半导体景气下行，芯片业普遍面临客户砍单与报价修正压力之际，有「电力电子中央处理器（CPU）」之称的绝缘闸极双极性晶体管（IGBT）在电动车与太阳能两大主流应用需求大开、疯狂抢货下，近期大缺货，不仅价格涨翻天，业界更以「不是价格多高的问题，而是根本买不到」来形容缺货情况。IGBT供不应求IGBT是近期半导体组件中，还能大涨价且一路供不应求的品项。业者分析，IGBT大缺货有二大原因，一是当前太阳能逆变器采用IGBT的比重大幅提升，二是目前半导体产业正处于调整期，不仅产能有限，而且许多产能都被电动车厂抢走，在排挤效应下，导致IGBT大缺。随着新能源车兴起，对高电压需求大增，IGBT成为产业发展焦点，一辆电动车使用的IGBT数量高达上百颗，是传统燃油车的七到十倍。在工业用途上，则有AC伺服马达、变频器、风力及太阳能发电等绿电应用，在高压部份则是高速铁路等轨道运输以及电网的应用。至于IGBT用在太阳能领域，则是搭在逆变器当中。逆变器作为一种电源转换装置，可将太阳能板储存的电力转换为一般可用的电，少了逆变器，电厂就无法发挥作用，在太阳能电厂建置具举足轻重地位，而IGBT为逆变器中的功率组件，通常用于转换功率较高的太阳能模块。太阳能业者指出，随着太阳能模块发电效率日益进化，高功率模块已是市场主流趋势，而且能有效提高电厂业者的投资报酬率，因此目前许多太阳能逆变器都会导入IGBT作为功率组件，需求也因此开始旺盛。有厂商涨价10%目前IGBT主要由欧日大厂主导，以英飞凌市占率超过32%居冠，日本富士电机、安森美半导体、东芝、意法半导体等也是主要供货商，相关公司多半是整合组件厂（IDM），并释出委外订单至中国台湾。因IGBT的缺货情况，二极管厂强茂、代工厂茂硅与汉磊身价跟着水涨船高。其中，汉磊掌握IGBT芯片组件龙头英飞凌大单，今年初调涨IGBT产线代工价一成左右，在晶圆代工报价普遍回调之际，汉磊逆势涨价，凸显市况火热。强茂更积极打造中国台湾自行研发的IGBT组件，锁定太阳能等应用抢搭热潮。强茂看好，分离式组件业务今年有机会维持成长，特别是在IGBT、SiC等高单价（ASP）组件。IGBT晶圆方面，公司努力通过验证流程，力拼第2季量产。太阳能电池制造商茂迪董事长叶正贤谈IGBT缺货现象，直言：「涨价抢货已不是新鲜事，不是价格多高的问题，而是根本买不到」，分析这波缺货潮还会延续一阵子。

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