2015上海慕尼黑展:TDK展多系列新产品显多面手特性
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在2015的慕尼黑电子展上,TDK集团携带TDK和EPCOS(爱普科斯)两大产品线的多种新品参展,包括了电容、电感、声表面波以及射频模块和电子保护元件,展示了面向电子各细分领域的最新产品解决方案。
应对新挑战的射频(RF)模块
4G时代,LTE技术成为了RF架构演进的驱动力。与之俱来的,则是对RF模块更大的挑战。一是模块要更加小型化,集成多频/多模架构,以适应便携设备不断缩小的体积;二是要有更高的性能,热学表现和频率稳定性要好,续航能力更佳,电学性能更出众,还要有极低的成本;三是架构更加先进,有载波聚合能力,具备包络检测能力等。
市面上已有的RF模块有三种集成策略来应对挑战。第一是将天线开关集成在一起,或是集成双工器(Duplexer banks),EPCOS就有后种产品。第二是为了增加载波聚合能力,具备包络检测等功能,将各种功率放大器(PA)集合在一起,这种多见于手机应用中。第三则是将不同功能的模块集成在一起,如天线开关和双工器,EPCOS B5208 FEMiD module就是代表,其集成了6个双工器。
上述的这些集成都可称为纵向集成,最新的技术则称为横向集成,如集成了特定频率所需RF组件(包括双工器、RF开关和功放)。这些高度集成的RF模块不仅需要准确模拟电磁、结构、热响应和热机属性,还特别需要相关微声、封装和模块集成等技术进一步发展的支撑。TDK集团可提供了以上三个领域的一系列技术,从而促成了新一代RF模块的诞生。
TDK集团的EPCOS双工器,因为SAW和BAW技术的支撑,可以正常工作在集成了功率放大器的高热压环境下。最新的TFAP™(薄膜声学封装)技术则极大减小了封装尺寸,还能承受压力高达80 bar的制模工艺。此外,还有多种模块集成平台,如允许由电容器和电感器等被动元件组成的低损、小型化匹配电路直接集成到模块基材的LTCC平台等。这些新技术的演进,将使RF模块能更好地应对LTE时代的挑战。
有源滤波器撑起安全保护伞
在变频器和电机驱动系统中,使用大功率元器件会造成漏电流。而漏电流会带来危险的高电压和RCD(残余电流检测装置)启动所引发的频繁停机,危害很大。
造成漏电流的原因可归结为由“PE和EMC输入滤波器、变频器、电机电缆及电机本身等系统元件之间的容性耦合”所造成。现在常见的解决办法有两种:一是采用更大的无源滤波器,但是会增加系统体积和成本:二是增大RCD的阈值,系统安全性由此下降。
EPCOSLeaXield™可算是个全新的方案,其内置了放大器和电流感应变压器,通过电流感应变压器检测负载侧的共模电流,再通过放大器和电容器网将这些电流的反相馈入电源线,从而几乎完全抵消漏电流。LeaXield适用于因变频器产生的漏电流导致RCD故障的所有应用,尤其是频率为1kHz至约500kHz。
从下图中可以看出,使用LeaXield的效果是非常明显的,它将系统原来的RCD阈值从300mA降低到10mA左右。此外,LeaXield还能提升EMC表现。在典型测试条件下,LeaXield能将变频系统的EMC性能从C2类增强至C1类 (EN 61800-3:2004+A1:2012),即使频率低于150 kHz时(4 kHz时衰减高达30 dB,10 kHz时衰减高达40 dB),LeaXield依然有效。
LeaXield的安装也非常方便,无须位置预留。此外,LeaXield可集成至新型EMC滤波器解决方案,以减少共模电感的尺寸。
纯电动/混合动力汽车(EV/HEV)解决方案
EV/HEV是汽车行业的明星,也是半导体行业的宠儿。TDK集团也在本次展会上展示了多个产品系列。
BCEM系列EPCOS大电流扼流圈,专为汽车48 V电源系统中的降压—升压转换器而设计。该产品采用了ERU27铁氧体磁芯和扁平绕线,尺寸仅为27.5 mm x 29.5 mm x 14.5 mm。其电感值为3~11μH,饱和电流可高达50A,工作温度范围为-40~+150℃。
EPCOSSMT电流互感器。其中一款(B78417A2185A003) 是基于EP7铁氧体磁芯,尺寸仅为10.6 mm x 12.2 mm x 11 mm,专门设计用于测量高达20 A的脉冲电流。另一款(B78417A2185A003) 基于含EP10铁氧体磁芯,尺寸为12.8 mm x 13.6 mm x 14.4 mm,可测量的脉冲电流高达30 A。该系列可用于48V汽车动力系统以及所有xEV应用中的电流测量。
用于发动机控制模块(ECM)、安全气囊、ABS、前大灯等各类车载用电子控制单元(ECU)的功率电感器CLF6045NI-D 系列。其能满足-55~+150℃的温度范围,以独有技术实现了无焊接结构,同时具备很高的机械强度。
TDK用于汽车电子的都是非常基础又必不可缺的产品,随着汽车电子化的程度加大,其产品将会获得更大的渗透率。
除了上述三大领域,其实TDK还展示了新能源、消费电子、工业和电源等多个领域的产品,其产品类型之丰富,不禁让人咋舌。而除了这么丰富的产品线外,最让人印象深刻的是TDK对质量和创新的不懈追求。即使每一个细小的器件,也都在不断完善功能,提升性能,而这一点也就是其能成为行业常青树的一个重要原因。