سیم‌پیچ‌های خودرویی با تلفات کم و قابلیت اطمینان بالا به بهبود بازده انرژی و قابلیت اطمینان سیستم‌های روشنایی خودرو کمک می‌کنند

با توسعه هوشمندی و الکتریکی شدن خودرو، سیستم‌های روشنایی خودرو به تدریج از یک عملکرد تنها در روشنایی به سمت یکپارچگی، هوشمندی و بازده انرژی بالا در حال تحول هستند. عملکرد روشنایی خودرو به ایمنی رانندگی و تجربه رانندگی مرتبط است، در حالی که القاگرهای خودرویی به عنوان اجزای اصلی در مدار منبع تغذیه درایو روشنایی، به طور مستقیم بازده، قابلیت اطمینان و سازگاری محیطی سیستم روشنایی خودرو را تعیین می‌کنند.

1- نیازمندی‌های القاگرها در منابع تغذیه روشنایی خودرو

مدارهای منبع تغذیه درایور LED روشنایی خودرو از تعداد زیادی سیم‌پیچ توان استفاده می‌کنند. با توجه به محیط عملیاتی پیچیده مدارهای روشنایی خودرو، سیم‌پیچ‌ها باید در برابر چالش‌های متعددی از جمله دمای بالا، فرکانس بالا، جریان بالا، ارتعاش مکانیکی و ضربه مقاوم باشند. علاوه بر این، باید الزاماتی نظیر ابعاد کوچک، مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و نصب با چگالی بالا که ناشی از کوچک‌سازی الکترونیک خودرو است را نیز برآورده کنند.

◾ تلفات کم و بازده بالا: راه‌حل‌های روشنایی خودرو در فرکانس‌های نسبتاً بالا کار می‌کنند. القاگرها به مواد هسته‌ای کم‌تلفات و پیچش‌های سیم‌پیچ با مقاومت DC پایین (DCR) نیاز دارند تا تولید گرما در محیط‌های با فرکانس بالا کاهش یابد، بازده خروجی بهبود یابد و صرفه‌جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست حاصل شود.

◾ مقاومت بالا در برابر جریان: مدارهای الکترونیکی روشنایی خودروها، طراحی‌های پرقدرت هستند. سیم‌پیچ‌ها باید حتی در شرایط جریان ناگهانی بالا، اندوکتانس کافی را حفظ کنند تا عملکرد صحیح مدار تضمین شود. همچنین باید بتوانند برای مدت‌های طولانی در برابر خروجی جریان بالا مقاوم باشند و در عین حال افزایش دمای سطحی پایینی داشته باشند.

◾ اندازه کوچک و چگالی توان بالا: فضای محدود برد مدار چاپی (PCB) در مدارهای روشنایی خودروها وجود دارد، بنابراین سیم‌پیچ‌ها باید سبک‌وزن و نازک باشند تا نصب متراکم قطعات را پشتیبانی کنند.

◾ تداخل الکترومغناطیسی (EMI): تراکم بالای قطعات در مدارهای روشنایی خودروها می‌تواند منجر به مشکلات تداخل الکترومغناطیسی شود. طراحی محافظ مغناطیسی می‌تواند اثربخشی محافظت سیم‌پیچ را افزایش داده و به‌طور مؤثری EMI را کاهش دهد.

◾ قابلیت اطمینان بالا: روشنایی خودرو اغلب در محفظه موتور یا خارج از وسیله نقلیه قرار دارد و در معرض محیط‌های کاری سختی مانند آب‌وهوای شدید، نوسانات دمایی بالا و پایین و ارتعاش شدید قرار دارد. بنابراین، روشنایی خودرو الزامات بالایی را در مورد خواص مواد، ساختار محصول و فرآیندهای تولید اجزای الکترونیکی اعمال می‌کند. سیم‌پیچ‌ها (اندوکتورها) باید بتوانند در برابر دماهای حداقل تا حداکثر (-55°C تا +165°C) مقاوم باشند و مقاومت قوی در برابر ارتعاشات مکانیکی و ضربه نشان دهند تا عملکرد پایدار در طول زمان تضمین شود.

2- کدکا راه‌حل‌های سیم‌پیچ (اندوکتور) برای روشنایی خودرو

به عنوان تأمین‌کننده پیشرو در زمینه سیم‌پیچ‌های خودرویی، کدآکا به مدت 24 سال به تحقیق و توسعه سیم‌پیچ اختصاص داده و به‌طور نزدیک با شرکت‌های زنجیره صنعتی الکترونیک خودرو در سطح جهانی همکاری می‌کند تا راه‌حل‌های محصولی سیم‌پیچ‌های خودرویی با تلفات کم و قابلیت اطمینان بالا را برای الکترونیک خودرو ارائه دهد.

برای برآوردن نیازهای کاربردی در زمینه روشنایی خودرو، کوداکا به‌طور مستقل چندین سری از القاگرهای خودرویی با مقاومت بالا در برابر دما، ظرفیت جریان بالا، تلفات کم و قابلیت اطمینان بالا توسعه و طراحی کرده است که شامل القاگرهای تک‌قطعهای، القاگرهای جریان بالا، القاگرهای حالت مشترک نصب سطحی و القاگرهای توان نصب سطحی می‌شود و به‌طور گسترده در پروژه‌های روشنایی خودروهای برندهای اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمام القاگرهای خودرویی کوداکا از آزمون قابلیت اطمینان AEC-Q200 عبور کرده‌اند و دامنه دمای کاری آن‌ها از -55℃ تا +155℃ / 165℃ است و برای محیط‌های کاری سخت مناسب هستند.

نمودار شماتیک کاربرد چراغ جلو خودرو

2.1 خودرویی چوک های قدرت قالب گیری سری VSHB

CODACA سری VSHB القاگرهای توان مولد خودرویی با استفاده از پودر آلیاژ کم‌تلفات به روش فشار داغ تولید می‌شوند و به‌طور مؤثر خطر اتصال کوتاه بین لایه‌ها را حذف می‌کنند. این محصولات دارای سازگاری عالی و مقاومت قوی در برابر ضربه حرارتی، ضربه مکانیکی و ارتعاش هستند. این القاگرها عملکرد الکتریکی عالی خود را در فرکانس‌ها و دماهای بالا حفظ می‌کنند و دارای تلفات کم، بازده بالا و ابعاد جمع‌وجغی هستند. حداقل اندازه آن‌ها 4.4*4.2*1.9 میلی‌متر بوده و دامنه دمای کارکرد از 55- درجه سانتی‌گراد تا 165+ درجه سانتی‌گراد است.

2.2 سری VSHB-T سلف‌های قالب‌گیری شده صنعت خودرو

CODACA سلف‌های قالب‌گیری شده صنعت خودرو سری VSHB-T سری از ترکیب پیش‌فرم‌دهی هسته T و فشار داغ برای حذف کج‌شدگی و تغییر شکل سیم‌پیچ استفاده می‌کند که به‌طور چشمگیری چگالی پودر مغناطیسی را افزایش داده و به‌طور مؤثر مشکل کیفیت را حل می‌کند. القاگرهای سری VSHB-T دارای ترمینال‌های وسیع و طراحی بهبودیافته سیم‌پیچ بوده و مقاومت قوی در برابر ضربه مکانیکی و ارتعاش دارند و تحمل ارتعاش آن‌ها بیش از 15G است.

در مقایسه با القاگرهای سنتی، سری VSHB-T دارای تلفات کمتری است و مقاومت مستقیم سیم پیچ (DCR) آن 20 تا 30 درصد کاهش یافته است. با دامنه دمای کاری از -55°C تا 170°C و رده مقاومت حرارتی بالاتر از استاندارد AEC-Q200 رده 0، این محصولات برای کاربردهای خودرویی بسیار حساس به دما (مانند محفظه موتور و سیستم‌های روشنایی) ایده‌آل هستند.

2.3 سری VSAB سلف‌های توان قالب‌گیری شده درجه خودرو

این سری VSAB سلف‌های توان قالب‌گیری شده درجه خودرو دارای ساختار قالب‌گیری شده و نویز بسیار پایین هستند. این سلف‌ها از ترکیب پودری خاصی استفاده می‌کنند که مقاومت عالی در برابر ولتاژ فراهم می‌کند. طراحی محافظ مغناطیسی آن‌ها، مقاومت قوی در برابر تداخل الکترومغناطیسی را تضمین می‌کند. طراحی سبک و نازک آن‌ها، فضای نصب را صرفه‌جویی کرده و برای نصب با چگالی بالا مناسب است. این سری در دامنه دمایی -55°C تا +155°C کار می‌کند.

2.4 سری VSEB-H سلف توان قالب‌گیری شده درجه خودرو

این سری VSEB-H سلف‌های توان قالب‌گیری شده درجه خودرو از فناوری T-core + سیم پیچ تخت + ترمینال‌های کفی + فشرده‌سازی حرارتی استفاده می‌کند. سیم‌پیچ‌های القایی این سری به‌طور مستقیم سیم پایانی را از پایین به‌عنوان الکترود بیرون می‌آورند و نیاز به لحیم‌کاری را حذف می‌کنند؛ بدین ترتیب خطر خرابی مدار باز در القاگرهای مولد توان سنتی را برطرف کرده، احتمال بروز مدار باز را کاهش داده و همزمان اندازه کلی بسته‌بندی را نیز کم می‌کند. با استفاده از پودر آلیاژ کم‌تلفات و فرآیندهای تولید نوآورانه و طراحی ساختاری پیشرفته، این قطعه دارای DCR/ACR بسیار پایین است و تلفات آن نسبت به القاگرهای سنتی 30% تا 55% کاهش یافته و به‌طور چشمگیری بازده تبدیل توان را بهبود می‌بخشد. القاگرهای سری VSEB-H در دامنه دمایی 55- درجه سانتی‌گراد تا 165+ درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند و عملکرد عالی در پایداری حرارتی دارند.

2.5 شیشه SMD خودرویی VCRHC سری

این سری VCRHC القایی جفت‌شده درجه خودرو دارای ساختار پیچش دوبل برای ضریب اتصال بالا هستند. این قطعات می‌توانند به صورت سری یا موازی استفاده شوند و برای توپولوژی‌های مختلف مداری مانند SEPIC و Zeta در سیستم‌های روشنایی خودرو مناسب هستند. همچنین طراحی محافظ مغناطیسی دارند که مقاومت قوی در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) فراهم می‌کند. دمای کارکرد: از -55°C تا +150°C.

موارد فوق، نماینده سلف‌های Codaca هستند که در سیستم‌های راه‌انداز LED روشنایی خودرو استفاده می‌شوند. Codaca دسته‌های گسترده‌تری از محصولات سلف برای سیستم‌های روشنایی خودرو ارائه می‌دهد، از جمله سری VSBX سلف‌های توان باجریان بالای خودرویی، سری VSEB سلف‌های توان قالب‌گیری‌شده خودرویی و سری VCRHS سلف‌های توان SMD خودرویی. برای اطلاع از سلف‌های بیشتر خودرویی، لطفاً به وب‌سایت Codaca مراجعه کنید یا با فروش Codaca تماس بگیرید.

3- چه الزامات کنترل کیفیتی باید در سیستم‌های روشنایی خودرو برای سلف‌ها استفاده شود؟

آستانه ورود به حوزه محصولات خودرویی بالاست. سیم‌پیچ‌های مورد استفاده در روشنایی خودروها نه تنها باید با الزامات سیستم کیفیت IATF16949 و استانداردهای آزمون قابلیت اطمینان AEC-Q200 سازگار باشند، بلکه باید نیازهای متعددی نظیر کنترل فرآیند تولید، مشخصات مستندات مدیریت کیفیت و مقررات زیست‌محیطی را نیز برآورده کنند.

3.1 گواهی سیستم مدیریت کیفیت

سیم‌پیچ‌های خودرویی باید با سیستم کیفیت IATF16949 سازگار باشند، در حالی که خودروهای آلمانی از استاندارد VDA6.3 استفاده می‌کنند. هر دو سیستم بر رویکرد فرآیندی تأکید دارند، یعنی با کنترل و مدیریت هر یک از ارتباطات در فرآیند تولید، کیفیت محصول نهایی تضمین می‌شود. کوداکا به طور دقیق از الزامات مربوط به سیستم مدیریت کیفیت خودرویی IATF16949 پیروی می‌کند تا کیفیت سیم‌پیچ‌های خودرویی را کنترل کند، در حالی که مشتریان آلمانی از استاندارد VDA6.3 پیروی می‌کنند.

3.2 آزمون قابلیت اطمینان محصول

آزمون‌های قابلیت اطمینان AEC-Q200 برای سیم‌پیچ بیش از ده مورد آزمون را پوشش می‌دهد که شامل عمر عملکرد، چرخه دما، آزمون ارتعاش، آزمون ضربه و برخی دیگر می‌شود. هرچند برخی تامین‌کنندگان ادعا می‌کنند محصولات آنها مطابق استانداردهای AEC-Q200 آزمون شده‌اند، اما ممکن است تنها در تعداد محدودی از این آزمون‌ها معیارهای AEC-Q200 را داشته باشند. هنگام انتخاب القاگرهای خودرویی، کاربران باید به‌طور دقیق بدانند که محصول از چه موارد خاصی از آزمون‌ها گذر کرده است؛ در غیر این صورت ممکن است نیازهای کاربردی واقعی را برآورده نکند. کوداکا آزمایشگاهی با اعتبارسنجی CNAS دارد که می‌تواند به‌صورت مستقل تمامی آزمون‌های مورد نیاز سیم‌پیچ‌ها مطابق AEC-Q200 را انجام دهد.

3.3 کنترل تولید و مشخصات مدارک

فرآیند توسعه محصولات خودرویی باید دقیقاً مطابق با APQP (برنامه‌ریزی پیشرفته کیفیت محصول) انجام شود تا کنترل کاملی از طراحی تا تولید انبوه برای تضمین سازگاری محصول داشته باشیم. علاوه بر این، تأمین‌کنندگان باید PPAP (فرآیند تأیید قطعه تولیدی) را ارائه دهند تا اطمینان حاصل شود که تأمین‌کننده به‌درستی تمامی الزامات ثبت‌های مهندسی و مشخصات مشتری را در طی تولید واقعی قطعات و اجزا درک کرده و توانایی آن را دارد که به‌طور مداوم این الزامات را برآورده سازد.

محصول خودرویی کدآکا توسعه دقیقاً مطابق فرآیند APQP است و می‌تواند اسناد سطح ۳ PPAP یا الزامات مشتریان خودرویی را برآورده کند.

3.4 الزامات زیست‌محیطی

صنعت خودرو به‌طور مؤثر مواد و اجزای محصولات خود را مدیریت و کنترل می‌کند و نیازمند رعایت الزامات IMDS/CAMDS (ترکیب مواد اولیه) است. برای حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار این صنعت، القاگرهای خودرو باید با الزامات حفاظت از محیط زیست مانند RoHS، REACH و بدون هالوژن مطابقت داشته باشند. کوداکا می‌تواند اطلاعات مربوط به IMDS/CAMDS را متناسب با نیاز مشتریان فراهم کند و تمام محصولات القاگر، با استانداردهای بین‌المللی زیست‌محیطی سازگار هستند.

4- نتیجه‌گیری

نیاز صنعت خودرو به قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا به این معناست که تولیدکنندگانی که دارای توانایی واقعی در تحقیق و توسعه مستقل، توسعه پیگیر محصول و بهبود مستمر همراه با سیستم‌ها و صلاحیت‌های جامع مدیریت محصولات خودرویی هستند، در بازار غالب خواهند بود.

کدآکا با پیروی از فلسفه سازمانی «ارائه محصولات و خدمات با ارزش بالا به مشتریان»، به‌طور دقیق از فرآیندهای توسعه محصول و سیستم‌های مدیریت کیفیت در سطح خودروسازی پیروی می‌کند و از یک سیستم پیشرفته اجرای تولید (MES) برای تقویت کنترل فرآیند تولید، مدیریت مواد و ردیابی کیفیت در محصولات القایی خود استفاده می‌کند.

با داشتن ۲۴ سال تخصص تخصصی در تحقیق و توسعه القایی‌ها، کدآکا از طریق نوآوری مستمر در فرآیندها و فناوری‌های تولید القایی، راه‌حل‌های القایی با تلفات کم، کارآمد و بسیار قابل اعتماد را برای سیستم‌های الکترونیکی خودرو مانند چراغ‌های جلو، سیستم‌های مدیریت باتری (BMS)، مبدل‌های DC-DC، تقویت‌کننده‌ها، OBC، کابین‌های هوشمند و سیستم‌های پیشرفته کمک راننده ارائه می‌دهد.