提升汽车舒适性和安全性
近几年全球汽车市场销售额一直稳步增长,仅2007年上半年,全球汽车销售就已经比预计的高出3个百分点,中国更是出现27%的强劲增长。并且,汽车的舒适性和安全性逐渐成为用户关心的重点,汽车仪表、发动机综合管理系统(EMS)、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、汽车空调以及电控车窗等都是值得关注的市场热点。
传感器作为汽车电控系统的关键部件,直接影响到汽车技术性能的发挥。目前一辆普通汽车上大约装有10~20个传感器,高级豪华轿车则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。与霍尔传感器相比,基于干簧开关的传感器无需外部电源,而与微型开关相比,它们又无需活动机械零件,因此干簧传感器被广泛用于要求很高的汽车安全设备(如刹车液高度感应)中。
Meder集团主要提供各种干簧传感器,2007年汽车应用销售约占该公司产品总销售额的28%,其中65%属于定制产品。该公司销售经理刘化那表示:“Meder只采用高质量且获得汽车认证的干簧开关,如46、66和87系列,保证了产品的长使用寿命及高可靠性,同时我们还有自己开发的专门用于干簧开关的先进测量设备。”
除传感器外,电容、电阻、电感类被动元件更是被大量应用于汽车电子。威世集团(Vishay)在汽车电子领域拥有数十年的丰富经验,其被动元件业务中约18%与汽车应用有关,该公司被动市场部全球副总裁Olaf Luethje表示:“多年来我们持续开发新产品以充分满足新的汽车要求,例如我们为新市场需求发明了功率金属片电阻器;为汽车电子厂商提供更先进的MELF电阻器、更小尺寸的汽车级薄膜贴片电阻器和阵列等新产品;我们还拥有大部分已通过了AECQ200认证的IHLP复合电感器、用于更高工作温度(150℃)的铝电容器、膜电容器和模制钽芯片等电容器产品;还有我们采用比传统干基金属技术具有更高电压处理能力和弯曲强度的湿法构建工艺(wet build process)精密金属技术制造的MLCC等。”
车载电子引出电路保护新市场
汽车电子产品种类繁多,但无论何种产品对安全性要求都非常高,任何形式的失效都可能会导致危及人车安全的严重事故,汽车电路保护同样是不容忽视的问题。作为全球最大的汽车电子保护元件供应商之一,泰科电子瑞侃电路保护部的PolySwitch技术在PPTC市场占有率稳居第一,其应用范围覆盖了汽车电子的各个领域。该公司中国区高级销售经理江如祥表示:“舒适性和安全性是汽车市场的发展重点,2008年我们会进一步拓展这一领域,并继续挖掘新的应用。由于在车内充电的便携设备对过流和过压保护的需求越来越大,对USB接口充电装置的电路保护将成为下一个新的市场刺激点。”
汽车电源的额定值是12V,但是在正常工作时,会在8~16V的范围内变化,同时电池的电流会超过100A,而且会因为继电器动作或者熔断器熔断而中断,因而在电源总线上产生很大的感应电压尖脉冲,电压会增大5倍以上。汽车电源在运作过程中,会因为电池接错或者启动时接到电压高一倍的电池上而造成损坏。“有一种情况称作‘抛负载’,它可能会在电源总线上产生很高的电压,通常第三方电源转换器会把它滤掉一些,但我们的测试表明,这些电源转换器抑制瞬变电压的能力变化很大,通过USB接口充电的装置一般不是针对这类电压波动而设计的,因而需要过压保护。”江如祥解释道。
因此泰科电子的新型PolyZen器件受到越来越多便携式车载电子设备厂家的青睐,该器件能够保护敏感的电子电路,防止电感性电压尖脉冲、电压瞬变、电源接错以及偏压加反而造成损坏。在PolyZen微型封装中包含一个齐纳二极管,对电压进行准确的钳位,里面还有一个电阻呈非线性的PPTC元件,在二极管发热或者出现过电流时,它可从低电阻状态转变成高电阻状态,从而限制了电流并产生压降,保护齐纳二极管和接在它后面的电子电路,有效地增强了二极管的功率处理能力。在故障排除后,又可恢复到正常工作状态,免去器件更换带来的额外维修成本。
服务中国汽车电子制造商
2007年中国大陆汽车电子产品总销售收入为190.2亿美元,同比增长31.7%;2003~2007年的年复合增长率高达37.44%,2008年保守估计销售增长为22%,发展形势喜人。Meder的刘化那表示:“中国的确拥有巨大的市场发展潜力。过去几年,越来越多国际汽车公司把最新项目转移至中国,因此Meder决定进驻中国市场,并在中国建立生产基地和销售部。我们的口号是立足中国,服务中国。”
长期以来,威世一直以技术优势领跑市场,2008年上半年相继推出的关于汽车应用的重要元器件包括业界首款最大结温高175℃的高性能肖特基二极管,用于汽车驱动器与控制装置;具有0.75mm超薄厚度CLCC-2扁平陶瓷封装的业界首款白光功率SMD LED,具有20k/W的低热阻与9000mcd~18000mcd的高光功率特性,可以有效应用在汽车仪表板以及外部照明装置如刹车灯及转向信号灯上;150CRZ系列SMD铝电容器,可提供低至60mW的功耗、高达2200μF的电容值及105℃时1007mA的纹波电流,适用于汽车系统中的滤波、平滑、缓冲及电压退耦应用。Luethje指出:“威世已把目光聚焦于中国汽车市场的高可靠性应用,现在正与中国汽车电子制造商展开紧密的合作。”
泰科电子瑞侃电路保护部门确保每一款应用于汽车内部的产品都依照汽车部件标准AECQ200进行了严格品质鉴定。江如祥表示:“泰科电子瑞侃电路保护部一直高度重视中国市场的发展潜力,并把这一市场作为全球发展重点之一。最近几年,我们不断增强在中国的研发和生产能力就表明了这一点。我们在2008年中国市场的发展目标是在巩固市场占有率第一的基础上,通过严格的产品质量控制、快速的技术应用支持、优秀的售后服务理念、完备的产品结构,以及不断推出新的产品和开拓新的应用领域,满足客户快速发展的需求,提供更加优异的服务。”
除了保证产品品质和高可靠性,泰科还坚持将技术服务放在第一位。他特别强调说:“汽车环境状况错综复杂,每一个地区主流汽车的电气环境也会有不同。针对中国大陆和台湾地区的汽车环境特点,客户只需要提出相应的保护要求,提供相关的电气环境参数,以及部分样品和电路,我们的工程师就会帮助客户进行样品测试,提供详尽的测试报告,通过不断沟通、反馈和协商,最终确定最佳解决方案,确保客户不因劣质保护器件、不完善的保护方案或者错误的器件选型而导致最终产品失效。”
发展趋势紧贴下一轮绿色浪潮
除了不断扩展的舒适性、安全性、娱乐性要求,环境法规、减少CO2排放和更低耗油量对发动机管理控制不断提高的要求也将是汽车电子元件市场的主要推动力。公众对绿色汽车发动机的关注也将进一步推动未来汽车对功能更强的电子元件的需求。
此外,利用改进的技术实现更低功耗和散热量也是电子元件的发展焦点之一,汽车应用对EMI性能不断提高的要求将导致使用更多滤波器单元,如全遮蔽的Vishay IHLP电感器。Meder则表示将致力于产品小型化,以便在有限空间内可使用更多单个干簧产品。