تساعد المحاثات عالية الموثوقية والمعتمدة للمعدات الذاتية على جعل قيادة السيارات أكثر كفاءة وذكاءً

يتعلق تصميم المقصورة براحة وسلامة القيادة والركوب في المركبة. تدمج المقصورات الذكية مختلف تقنيات تكنولوجيا المعلومات والذكاء الاصطناعي لإنشاء منصة رقمية متكاملة داخل السيارة، وتوفير تجربة ذكية للسائق وتعزيز سلامة القيادة. يعتمد التحديث المستمر لأنظمة المقصورات الذكية على دعم المكونات السلبية. تؤدي المحاثات أدوارًا مهمة في المقصورات الذكية، وتُستخدم أساسًا لتخزين الطاقة، والترشيح، وقمع الضوضاء، وتنعيم التيار. وسيساعد اختيار محاثات مؤهلة للسيارات وعالية الموثوقية في جعل مقصورات السيارات أكثر كفاءة وذكاءً.

1- التطبيقات من المحاثات المؤهلة للسيارات في المقصورات

يتم دمج المحاثات في كل وحدة تقريبًا من قمرة القيادة الذكية، بما في ذلك أنظمة المعلومات والترفيه (مكبر الصوت في السيارة)، وعرض معلومات القيادة (لوحة العدادات/إمداد طاقة شاشة العرض الأمامية HUD)، والتفاعل بين الإنسان والآلة (الحوار الصوتي، التصفح)، والإدراك والتحكم في القيادة الذكية (مراقبة داخل المقصورة، تكييف مقاعد السيارة، ومحركات تشغيل أخرى)، والتواصل الشبكي، ووحدة التحكم في مجال القمرة، وأكثر من ذلك.

وفقًا للإحصائيات ذات الصلة، سيصل عدد المحاثات المستخدمة في كل مركبة فاخرة مزودة بقمرة قيادة ذكية إلى 150-180 وحدة بحلول عام 2025، حيث تُستخدم 50% منها لإدارة الطاقة، و30% لأنظمة الاتصالات. وقد أصبح مدى درجة حرارة التشغيل العالي، والأداء الممتاز المضاد للاهتزاز، ودرجة الموثوقية العالية (المطابقة للمواصفات AEC-Q200) متطلبات قياسية للمحاثات المستخدمة في السيارات. وتشمل سيناريوهات التطبيق المحددة ومتطلبات المحاثات ما يلي.

1.1 أنظمة المعلومات والترفيه

في مصدر الطاقة المعزز DC-DC لمضخم الصوت في السيارة، يستخدم محول DC-DC ملفات تحريض كهربائية عالية التيار وملفات تحريض مسبوكة لضمان التشغيل المستقر في ظل ظروف عمل مستمرة ذات تيار عالٍ. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام ملفات تحريض منخفضة مقاومة التيار المستمر (DCR) للحد من الفقد النحاسي. وفي دائرة التصفية الخاصة بمضخم الصوت، تُستخدم ملفات تحريض من الفئة D لقمع صوت الصرير الناتج عن اهتزاز مصدر الطاقة.

1.2 أنظمة عرض المعلومات

تشمل نظام عرض المعلومات في الكوكتيل الذكي شاشة تحكم مركزية كبيرة الحجم، وعناقيد أجهزة قياس LCD بالكامل، ووحدة عرض أمامي (HUD)، والتي تعتمد عمومًا على محاثات مقولبة ومحاثات عالية التردد (بتردد تشغيل 2 ميجاهرتز). وتتميز المحثة المقولبة بكثافة طاقة عالية، وكفاءة عالية، وغيرها، مما يلبي متطلبات التيار المستقر للأجهزة العارضة؛ تُستخدم المحاثات عالية التردد في الواجهات السريعة داخل المركبات (مثل الإيثرنت، USB، إلخ)، وذلك لقمع الضوضاء عالية التردد عند زيادة معدلات النقل، وضمان جودة الإشارة؛ كما تعتمد واجهة حافلة CAN على مقاومات التشويش من النوع المشترك لمنع تداخل بيانات الأجهزة مع محركات، والذي قد يؤدي إلى حدوث وميض في الشاشة.

1.3 نظام التفاعل بين الإنسان والآلة

تُستخدم الملفات الصغيرة الحجم من المحاثات عادةً في دوائر شاشات اللمس وأجهزة استشعار الكشف البيومتري؛ ويتم استخدام الخرز الفيريتية كمرشح للطاقة لتقليل الضوضاء الصوتية (مثل مصفوفات الميكروفونات)، وذلك لتصفية الضوضاء عالية التردد الناتجة عن الشواحن داخل المركبة.

1.4 نظام الاتصالات الشبكية

في خطوط نقل بيانات المراقبة في السيارات، يُستخدم مزيج من المحاثات عالية التردد ووحدات PoC لتحقيق إمداد تيار مستمر بالطاقة ونقل إشارة الفيديو عبر نفس الخط. وتتطلب منتجات المحاثات خصائص تردديًا تشغيليًا واسعًا ومقاومة عالية. وفي واجهات الاتصال إيثرنت الجيجابايتية، تُستخدم عمومًا محاثات النمط المشترك لقمع ضوضاء الإشارات التفاضلية من نوع النمط المشترك.

1.5 وحدة تحكم مجال المقصورة

يُعد وحدة التحكم في قمرة القيادة هي "الدماغ" لنظام ترفيه المعلومات في المركبة، واللوحة الرقمية، وشاشة العرض الأمامية (HUD)، وتحكم تكييف الهواء، بل وحتى بعض وظائف أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، والتي تتطلب مصدر طاقة مستقرًا ونقيًا. وتتمثل الدور الأساسي للملفات الحثية في وحدة تحكم قمرة القيادة في تخزين الطاقة والترشيح ضمن محولات التيار المستمر إلى التيار المستمر (DC-DC).

1.6 مرآة الرؤية الخلفية المباشرة

تلتقط مرايا الرؤية الخلفية المباشرة الظروف الحالية للطريق خلف المركبة باستخدام كاميرات خلفية خارجية عالية الدقة، وعرض الصور على شاشة بدلًا من المرايا التقليدية. وباعتبارها عنصرًا أساسيًا في أنظمة إدارة الطاقة وتصميم التوافق الكهرومغناطيسي، تُستخدم الملفات الحثية أيضًا بشكل واسع في دوائر مرايا الرؤية الخلفية المباشرة.

مخطط تطبيق قمرة القيادة الذكية للمركبات

2- متطلبات الأداء للملفات الحثية في قمرة القيادة الذكية

المقصورة الذكية، باعتبارها الوحدة الأساسية للإلكترونيات السيارات، تفرض متطلبات صارمة للغاية على المحثات، حيث يجب ضمان إمداد كهربائي مستقر وإشارات نقية وتحويل فعال للطاقة في البيئات المعقدة. بالاعتماد على معايير التقنية الصناعية والممارسات المنتجية، تتمثل المتطلبات الرئيسية للأداء الخاص بالمحثات فيما يلي:

2.1 القدرة على التكيّف مع البيئة والموثوقية العالية

القدرة على العمل ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة: يدعم درجات حرارة تشغيل تتراوح بين -55°م إلى +150°م أو أعلى (تتطلب بعض التطبيقات في حجرة المحرك حتى +170°م)، لتمكين التشغيل المستمر لوحدات الإلكترونيات داخل المقصورة (مثل شاشة التحكم المركزية، ووحدة تحكم أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS) في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا.

2.2 الكفاءة العالية والخسائر المنخفضة

يمكن أن يؤدي اختيار الحثيات ذات المقاومة الدائمة المنخفضة (DCR) إلى تقليل الفاقد في التيار المستمر داخل الحثية، مما يقلل من الفقد في الطاقة ويزيد الكفاءة التحويلية، ويحسن بشكل فعّال سرعة استجابة القمرة الذكية. وقد نجحت حثيات CODACA المصنعة للتطبيقات automotive-grade من خلال ابتكار مواد وتقنيات في خفض المقاومة الدائمة (DCR) بنسبة 30%، ورفع كفاءة الطاقة إلى أكثر من 98%.

2.3 تيار التشبع العالي وخصائص التشبع اللطيف

يجب أن تكون الحثية قادرة على دعم التيارات الذروة العابرة دون الدخول في حالة تشبع، لضمان عدم حدوث انهيار جهدي في شريحة SoC أثناء الزيادات المفاجئة في القدرة الحاسوبية. وتستخدم بعض الحثيات عالية التيار من CODACA مواد قلب مغناطيسي من مسحوق السبيكة تم تطويرها داخليًا، والتي تتميز بخصائص تشبع لطيفة ممتازة، مع أقصى تيار تشبع يمكن أن يصل إلى 422 أمبير.

2.4 التردد العالي والقمع الضوضائي

مع الاعتماد الواسع النطاق على أجهزة SiC وGaN، يجب أن تدعم الترددات المستخدمة في مصادر الطاقة الخاصة بالمقصورة الذكية أكثر من 2 ميغاهرتز، مما يتطلب محثّات ذات فقدان منخفض في القلب وتردد رنين ذاتي عالٍ لتجنب تدهور الكفاءة الناتج عن التبديل عالي التردد. من حيث قمع الضوضاء، يمكن للمحثّات المصبوبة والمحمية بالكامل أن تقلل بشكل فعال من الضوضاء عالية التردد، بينما تُستخدم المحاثات الشائعة (Common-mode chokes) في مقاعد السيارات لقمع تداخل الضوضاء الشائعة على خطوط الطاقة والإشارات.

2.5 التصغير والتكامل العالي

للتكيف مع التخطيط عالي الكثافة لأنظمة الإلكترونيات الداخلية في السيارات، تتطلب المحثّات تصاميم صغيرة الحجم ومدمجة. وتبلغ أصغر أبعاد لمحثّات CODACA المصنوعة وفق معايير السيارات 4 مم × 4 مم × 2 مم، وتفي باحتياجات الحجم الصغير والتيار العالي وكثافة القدرة العالية من خلال ابتكارات في العمليات والمواد.

2.6 اختبارات موثوقية المنتجات السيارات AEC-Q200

يجب أن تجتاز الملفات الحثية الخاصة بمقصورة القيادة الذكية اختبارات موثوقية منتجات السيارات AEC-Q200 لضمان التشغيل الموثوق والمستقر للإلكترونيات في البيئات المعقدة. وتشمل اختبارات الموثوقية الخاصة بالملفات الحثية أكثر من عشرة بنود مثل التغير الحراري، والتخزين عند درجات حرارة عالية، واختبار الرطوبة العالية، واختبار الاهتزاز، واختبار الصدمات الميكانيكية، واختبار القابلية للتلبيد، وغيرها. ويمكن للمختبر المعتمد من CNAS الخاص بشركة CODACA إجراء اختبارات AEC-Q200 بشكل مستقل وفقاً لمتطلبات العملاء وإصدار تقارير الاختبار.

3- توفر CODACA حلولاً شاملة ومتكاملة للملفات الحثية ذات الجودة العالية والموثوقية العالية والمخصصة للمقصورة الذكية

تُعَدّ شركة CODACA مُكرَّسة لأكثر من 24 عامًا في مجال بحوث وتطوير المحاثات، وقامت بتطوير العديد من السلسلات بشكل مستقل، مثل المحاثات المقولبة ذات الجودة الخاصة بالسيارات، والمحاثات الكهربائية عالية التيار من الدرجة الصناعية للسيارات، والمحاثات الخاصة بالسيارات والمخصصة لمضخمات الصوت الرقمية، ومحث الطور المشترك من الفئة الصناعية للسيارات. وتوفر الشركة حلولًا متكاملة من محاثات السيارات تشمل فئات متعددة وموثوقية عالية، وتلبي احتياجات الإلكترونيات المستخدمة في السيارات، كما تستجيب لمتطلبات المقصورة الداخلية للسيارة فيما يخص تصغير حجم المحاثات وتقليل الفقد وتحقيق كفاءة أعلى، وتساهم في تحقيق تطور فعّال وذكي لأنظمة المقصورة الذكية في السيارات.

3.1 محث طاقة عالي التيار من الفئة الصناعية للسيارات

في أنظمة المقصورات الذكية، تُستخدم المحاثات عالية التيار بشكل أساسي في محولات DC-DC وحدات إدارة الطاقة والدوائر التصفية. وتتميز المحاثات الكهربائية الصناعية للسيارات من CODACA بفقدان منخفض والتيار التشبع العالي، حيث يصل أعلى تيار تشبع إلى 422 ألمبير، ومدى درجة حرارة العمل من -55°م إلى +170°م، مما يجعلها مناسبة للبيئات الإلكترونية المعقدة في السيارات.

3.2 محث صناعي للسيارات لضواعط رقمية

تُستخدم المحاثات الخاصة بالضواعط الرقمية بشكل رئيسي في تصفية إخراج الصوت داخل مقصورات المركبات. ولتلبية متطلبات تصميم الضواعط الكهربائية للسيارات من حيث الحجم الصغير، والقدرة العالية، وتشويه منخفض، وموثوقية عالية، طوّرت شركة CODACA بشكل مستقل سلسلة متعددة من المحاثات الرقمية الصناعية للسيارات لتحقيق كفاءة تحويل أعلى وقدرة إخراج أكبر، مما يضمن أداءً عالي الدقة للصوت.

3.3 محث صب صناعي للسيارات

يستخدم المثبّت المصهور من الدرجة automotive من CODACA مواد قلب مغناطيسي منخفضة الفقد وتكنولوجيا إلكترود مبتكرة لمعالجة التحديات التقنية مثل انحراف الملفات والتشققات في المنتج أثناء عملية صب المثبّت. ويقلل هذا المثبّت من الفاقد الكلي للمثبّت بنسبة تزيد عن 30%، ويعمل بدرجة حرارة عالية تصل إلى 170°م، ويحقق كفاءة طاقة تصل إلى 98%، مما يعزز بشكل فعّال موثوقية أنظمة قمرة القيادة في السيارات وكفاءة التحويل من تيار مستمر إلى تيار مستمر (DC-DC).

3.4 مكونات التداخل الكهرومغناطيسي

تُستخدم مقاومات التيار المشترك والخرز المغناطيسي على نطاق واسع في أنظمة الاتصالات ودوائر تصفية الطاقة في قياد السيارات لقمع التداخل الضوضائي بين خطوط الإشارة وخطوط الطاقة. توفر CODACA مجموعة من مكونات تداخل الراديو الكهرومغناطيسي (EMI) لقيادات السيارات، بما في ذلك مقاومات التيار المشترك من الدرجة automotive والخرز المغناطيسي.

إذا كنت بحاجة إلى الاطلاع على كتالوج المنتجات الإلكترونية للسيارات، يرجى التواصل مع قسم المبيعات أو إرسال بريد إلكتروني إلينا.