隨著汽車電動化和電子控制化的進展，車載計算機和電氣部件也在逐漸向大功率化的方向發(fā)展。而構成這些車載設備電源電路的電子元器件也必須隨之進行技術革新。太陽誘電集團攜手全資子公司ELNA，開發(fā)并供應新型電容器“導電性高分子混合鋁電解電容器”，從而推動實現(xiàn)大功率電源的高效化和小型化，為汽車行業(yè)的發(fā)展做出一份貢獻。

汽車電子化不斷發(fā)展，電源元器件也要跟進

從雨刷和電動車窗,再到行駛、轉彎、停車等基本功能,一臺現(xiàn)代化的汽車,各類機械裝置都是由高精車載計算機進行精密控制的。而且近年來,越來越多的汽車開始裝載運用高精信息處理技術的先進駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS),預計在不久的將來,還將出現(xiàn)進化版的軟件定義汽車(software defined vehicles.SDv),即通過軟件實現(xiàn)自動駕駛和高附加值車載功能的汽車。

今天的汽車就已經(jīng)被稱為“行駛的電腦”,而隨著電動化和電子控制化的不斷發(fā)展,今后的汽車還會繼續(xù)進化成為“行駛的數(shù)據(jù)中心”。在此過程中,就必然需要裝載更高性能的車載計算機和網(wǎng)絡設備,以及需要更高功率的馬達才能驅動的電氣部件。一般情況下,這些車載設備的功能越向高精化發(fā)展,就越傾向于消耗更多的電力。為此就需要能更高效且穩(wěn)定供給電力的電源電路。然而構成現(xiàn)有電源電路的電子元器件卻并不能充分滿足下一代汽車所需的技術條件。隨著汽車的不斷進化,車載電源電路中所裝載的電子元器件也需要進行技術革新。

太陽誘電集團ELNA株式會社 電容器事業(yè)部技術開發(fā)部 部長 中村忠浩“我們擴充了新型電容器“導電性高分子混合鋁電解電容器(以下簡稱混合型電容器)’的產(chǎn)品陣容,這將有助于車載設備大功率化所需的電源電路更進一步實現(xiàn)高可靠性、長壽命化、高效化和小型化。”太陽誘電子公司ELNA的中村忠浩如是說。

電容器等構成車載電源電路的電子元器件，必須選擇高可靠性、長壽命、高效率的產(chǎn)品。而且隨著車載設備性能的提升，對于這些電子元器件的技術要求也越來越嚴格。

中村說：“車載電源電路的電容器大多采用多層陶瓷電容器(MLCC)以及更加符合耐高壓化和大容量化需求的‘鋁電解電容器’。但是鋁電解電容器的技術已經(jīng)充分成熟，在結構層面上已沒有提高性能的余地，這就很難實現(xiàn)符合車載設備高性能化要求的特性”。

開關電源也用于車載電源電路中，出現(xiàn)了通過提高開關頻率來推動實現(xiàn)高效化和小型化的趨勢。能在100kHz以上的環(huán)境下運行的電源電路已經(jīng)投入使用，在運用新一代材料氮化鎵(GaN)的功率半導體電路中，也開始應用1MHz驅動。而現(xiàn)有的鋁電解電容器都還不能勝任這些用途。

中村又說道：“混合型電容器的電解質(zhì)同時采用傳統(tǒng)的電解液和低電阻導電性高分子。因此與鋁電解電容器相比，混合型電容器可以在更寬的頻帶和溫度范圍內(nèi)降低等效串聯(lián)電阻(ESR)。ESR是用于表示電容器的電氣特性和可靠性性能的指標之一，ESR值越低，電容器在電源電路中的平滑特性和瞬態(tài)響應特性就越良好，可以獲得穩(wěn)定的輸出功率。并且，混合型電容器具有能在高頻率下吸收噪音等卓越特性，所以能滿足車載電源電路的要求。”

可實現(xiàn)的特性因電容器的材料和結構而存在較大差異。混合型電容器可以在高開關頻率下運轉，并且適合處理電壓電力較高的電源電路。這符合新一代車載電源的要求。

審核編輯 黃宇