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Collegamenti Rapidi
Il design dell'abitacolo è legato al comfort e alla sicurezza di guida e di marcia di un veicolo. Gli abitacoli intelligenti integrano diverse tecnologie IT e di intelligenza artificiale per creare una piattaforma digitale integrata all'interno dell'auto, offrendo ai conducenti un'esperienza smart e promuovendo la sicurezza stradale. Il continuo aggiornamento dei sistemi degli abitacoli intelligenti si basa sul supporto di componenti passivi. Le induttanze svolgono ruoli importanti negli abitacoli intelligenti, principalmente per l'accumulo di energia, filtraggio, soppressione del rumore e livellamento della corrente. La scelta di induttanze automobilistiche di alta affidabilità contribuirà a rendere gli abitacoli delle auto più efficienti e intelligenti.
1- Applicazioni di induttanze per autoveicoli negli abitacoli
Gli induttori sono integrati in quasi ogni modulo del cockpit intelligente, inclusi l'infotainment (amplificatore per auto), il display delle informazioni di guida (alimentazione del cruscotto/HUD), l'interazione uomo-macchina (dialogo vocale, navigazione), la percezione e il controllo della guida intelligente (monitoraggio dell'abitacolo, climatizzazione dei sedili e altri azionamenti motori), la comunicazione di rete, il controller di dominio del cockpit e altro ancora.
Secondo dati statistici rilevanti, il numero di induttori utilizzati per veicolo con cockpit intelligente di fascia alta raggiungerà le 150-180 unità entro il 2025, di cui il 50% destinato alla gestione dell'alimentazione e il 30% ai sistemi di comunicazione. Un ampio intervallo di temperatura operativa, eccellenti prestazioni anti-vibrazione e un'elevata affidabilità (conformi agli standard AEC-Q200) sono diventati requisiti standard per gli induttori automobilistici. Di seguito sono riportati i relativi scenari applicativi e i requisiti degli induttori.
1.1 Sistemi informativi ed entertainment
Nell'alimentatore boost DC-DC dell'amplificatore per auto, il convertitore DC-DC utilizza induttori di potenza ad alta corrente e induttori stampati per garantire un funzionamento stabile in condizioni di lavoro continue ad alta corrente. Inoltre, vengono impiegati induttori a basso DCR per ridurre le perdite nel rame. Nel circuito filtro dell'amplificatore audio, vengono utilizzati induttori di classe D per sopprimere il fenomeno del howling audio causato dal ripple dell'alimentazione.
1.2 Sistemi di visualizzazione informazioni
Il sistema di visualizzazione intelligente dell'abitacolo include un display centrale di grandi dimensioni, un quadro strumenti completamente LCD, un HUD, ecc., e generalmente adotta induttori stampati e induttori ad alta frequenza (frequenza operativa 2 MHz). Gli induttori stampati si distinguono per l'elevata densità di potenza, elevata efficienza, ecc., soddisfacendo le esigenze di corrente stabile dei dispositivi di visualizzazione; gli induttori ad alta frequenza sono utilizzati per le interfacce ad alta velocità dell'auto (ad esempio Ethernet, USB, ecc.) per sopprimere il rumore ad alta frequenza quando aumentano le velocità di trasmissione, garantendo la qualità del segnale; l'interfaccia del bus CAN adotta induttori comuni per impedire che i dati dello strumento vengano interferiti dai motori, causando sfarfallio dello schermo.
1.3 Sistema di interazione uomo-macchina
Le dimensioni ridotte degli induttori di potenza sono generalmente configurate nei circuiti di sensori per schermi tattili e rilevamento biometrico; il filtro di potenza per la riduzione del rumore nel controllo vocale (ad esempio matrici di microfoni) utilizza perline in ferrite per filtrare il rumore ad alta frequenza introdotto dai caricabatterie a bordo.
1.4 Sistema di comunicazione di rete
Nelle linee di trasmissione dati per il monitoraggio automobilistico, viene utilizzata una combinazione di induttori ad alta frequenza + moduli PoC per ottenere l'alimentazione in corrente continua e la trasmissione del segnale video sulla stessa linea. I prodotti induttore richiedono caratteristiche di ampia frequenza operativa e alta impedenza. Nelle interfacce di comunicazione Ethernet gigabit, vengono generalmente utilizzati induttori di modo comune per sopprimere il rumore di modo comune dei segnali differenziali.
1.5 Controller del dominio dell'abitacolo
Il controller del dominio della cabina è il "cervello" del sistema di infotainment del veicolo, del cruscotto digitale, dell'HUD, del controllo del climatizzatore e persino di alcune funzioni ADAS, che richiedono un'alimentazione stabile e pura. Il ruolo principale delle induttanze nel controller del dominio della cabina è lo stoccaggio dell'energia e la filtrazione nei convertitori di potenza DC-DC.
1.6 Specchietto retrovisore streaming
Gli specchietti retrovisori streaming catturano principalmente in tempo reale le condizioni stradali posteriori al veicolo mediante telecamere esterne ad alta definizione, visualizzando le immagini su uno schermo invece che sugli specchietti tradizionali. Essendo una componente fondamentale nei sistemi di gestione dell'alimentazione e nella progettazione dell'immunità elettromagnetica, le induttanze sono ampiamente utilizzate anche nei circuiti degli specchietti retrovisori streaming.
Schema applicativo per cockpit intelligenti automobilistici
2- Requisiti prestazionali per le induttanze nei cockpit intelligenti
Cockpit intelligente, in quanto modulo centrale dell'elettronica automobilistica, impone requisiti estremamente rigorosi sui componenti induttivi, richiedendo di garantire un'alimentazione stabile, segnali puri ed un'efficiente conversione dell'energia in ambienti complessi. Combinando gli standard tecnici del settore e le pratiche produttive, i principali requisiti prestazionali per i componenti induttivi sono i seguenti:
2.1 Adattabilità ambientale ed elevata affidabilità
Capacità di funzionamento su ampia gamma di temperature: Supporta temperature operative da -55 ℃ a +150 ℃ o superiori (alcune applicazioni nel vano motore richiedono fino a +170 ℃), per consentire il funzionamento continuo dei moduli elettronici della cabina (ad esempio schermo di controllo centrale, controller ADAS) in condizioni di freddo estremo o di alte temperature.
2.2 Alta efficienza e basse perdite
La selezione di induttori con una bassa DCR può ridurre le perdite in corrente continua nell'induttore, comportando minori perdite di potenza e una maggiore efficienza di conversione, nonché un miglioramento efficace della velocità di risposta del cockpit intelligente. Gli induttori automobilistici di CODACA, grazie a innovazioni nei materiali e nei processi produttivi, hanno ridotto la DCR del 30% e aumentato l'efficienza energetica oltre il 98%.
2.3 Alta Corrente di Saturazione e Caratteristiche di Saturazione Morbida
L'induttore deve essere in grado di sostenere correnti di picco transitorie senza saturarsi, garantendo che il chip SoC non subisca un crollo di tensione durante bruschi aumenti della potenza computazionale. Alcuni induttori ad alta corrente di livello automobilistico di CODACA utilizzano materiali magnetici a base di polvere di lega sviluppati internamente, che presentano eccellenti caratteristiche di saturazione morbida, con una corrente di saturazione massima fino a 422 A.
2.4 Alta Frequenza e Suppressione del Rumore
Con l'adozione diffusa dei dispositivi SiC e GaN, la frequenza dell'alimentatore utilizzata nei cockpit intelligenti deve supportare oltre 2 MHz, richiedendo induttori con basse perdite nel nucleo e alta frequenza di risonanza per evitare il degrado dell'efficienza causato dall'interruzione ad alta frequenza. Per quanto riguarda la soppressione del rumore, gli induttori schermati completamente e stampati possono ridurre efficacemente il rumore ad alta frequenza, mentre i filtri comuni (common-mode chokes) sono utilizzati nei cockpit automobilistici per sopprimere le interferenze da rumore in modo comune sulle linee di alimentazione e segnale.
2.5 Miniaturizzazione e Alta Integrazione
Per adattarsi alla disposizione ad alta densità dei sistemi elettronici della cabina automotive, gli induttori richiedono dimensioni ridotte e progetti compatti. Gli induttori stampati di grado automotive di CODACA hanno una dimensione minima di 4 mm × 4 mm × 2 mm, soddisfacendo le esigenze di piccole dimensioni, elevata corrente e alta densità di potenza grazie a innovazioni nei processi e nei materiali.
2.6 Test di affidabilità per prodotti automobilistici AEC-Q200
Gli induttori per smart cockpit devono superare i test di affidabilità AEC-Q200 per prodotti automobilistici, al fine di garantire il funzionamento affidabile e stabile dell'elettronica automotive in ambienti complessi. I test di affidabilità per gli induttori includono principalmente più di dieci voci, come cicli termici, conservazione a temperatura elevata, test di umidità, test di vibrazione, test di urto meccanico, test di saldabilità, ecc. Il laboratorio CNAS di CODACA può completare autonomamente i test AEC-Q200 secondo le esigenze del cliente ed emettere rapporti di prova.
3- CODACA fornisce soluzioni integrate ad alta affidabilità di induttori di qualità automobilistica per smart cockpit
CODACA si dedica alla ricerca e sviluppo di induttori da oltre 24 anni e ha sviluppato autonomamente diverse serie, come induttori stampati di qualità automobilistica, induttori di potenza ad alta corrente di qualità automobilistica, induttori di qualità automobilistica per amplificatori digitali e induttori comuni di modo di qualità automobilistica. Fornisce una soluzione completa di induttori di qualità automobilistica con diverse categorie e alta affidabilità, destinata all'elettronica automobilistica, soddisfacendo le esigenze del compartimento abitacolo dell'auto in termini di miniaturizzazione, basse perdite ed elevata efficienza degli induttori, contribuendo così allo sviluppo efficiente e intelligente dei sistemi intelligenti dell'abitacolo automotive.
3.1 Induttore di potenza ad alta corrente di qualità automobilistica
Nei sistemi intelligenti di cabina, gli induttori di potenza ad alta corrente sono utilizzati principalmente nei convertitori DC-DC dei moduli di gestione dell'energia e nei circuiti di filtraggio. Gli induttori di potenza automobilistici di CODACA presentano basse perdite e alta corrente di saturazione, con una corrente massima di saturazione pari a 422 A e un intervallo di temperatura operativa compreso tra -55 ℃ e +170 ℃, risultando pertanto adatti ad ambienti elettronici automobilistici complessi.
3.2 Induttore di classe automobilistica per amplificatore digitale
Gli induttori per amplificatori digitali sono utilizzati principalmente per il filtraggio dell'uscita audio nelle cabine dei veicoli. Per soddisfare i requisiti progettuali degli amplificatori di potenza automotive in termini di dimensioni ridotte, elevata potenza, bassa distorsione e alta affidabilità, CODACA ha sviluppato autonomamente diverse serie di induttori di potenza digitali di classe automobilistica, ottenendo una maggiore efficienza di conversione e una potenza in uscita superiore, garantendo prestazioni audio ad alta fedeltà.
3.3 Induttore stampato di classe automobilistica
L'induttore stampato di qualità automobilistica di CODACA utilizza materiali magnetici a bassa perdita e una tecnologia innovativa degli elettrodi per affrontare sfide tecniche come lo spostamento delle bobine e la creazione di crepe durante il processo di stampaggio dell'induttore. Riduce le perdite complessive dell'induttore di oltre il 30%, funziona a temperature elevate fino a 170°C e raggiunge un'efficienza energetica fino al 98%, migliorando in modo efficace l'affidabilità dei sistemi dell'abitacolo automobilistico e l'efficienza di conversione DC-DC.
3.4 Componenti EMI
Gli interruttori comuni e le perline magnetiche sono ampiamente utilizzati nei sistemi di comunicazione e nei circuiti filtranti di potenza degli abitacoli automobilistici per sopprimere le interferenze di rumore tra linee di segnale e linee di alimentazione. CODACA fornisce una gamma di componenti EMI per abitacoli automobilistici, inclusi interruttori comuni e perline magnetiche di qualità automobilistica.
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