车载控制器的“机电一体化”深度集成
我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：
所谓鸡汤，要么蛊惑你认命，要么怂恿你拼命，但都是回避问题的根源，以现象替代逻辑，以情绪代替思考，把消极接受现实的懦弱，伪装成乐观面对不幸的豁达，往不幸上面喷“香水”来掩盖问题。
无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。
时间不知不觉中，快要来到元旦。2024快要结束，2025又开始新的忙碌。成年人的我也不知道去哪里渡自己的灵魂，独自敲击一些文字算是对这段时间做一个记录。
一、背景信息
在环保法规日趋严格及48V轻度混合动力车（Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV）等新能源汽车市场快速扩张的背景下，汽车电子化进程显著加速，车载电子控制单元（ECU）的数量与复杂度持续攀升。
随着动力系统向“机电一体化”深度集成（如发动机与电机直连技术）发展，ECU需在更严苛的环境下运行——包括高强度振动、极端高温及大电流负载工况。在此背景下，电源系统的稳定性成为关键：车载ECU的电源电路必须具备强抗干扰能力，通过噪声抑制与电源平滑化技术，确保系统在复杂电磁环境与恶劣物理条件下的可靠性。因此，高耐振动性、耐高温性及大电流承载能力的电子元器件成为车载电源设计的核心需求。
在48V MHEV的DC-DC转换器及输入/输出滤波电路中，传统大电流电感器（如环形线圈型、铁氧体型及bar型）存在以下不足：
-> 体积与重量：铁氧体型电感器因材料特性限制，难以实现小型化与轻量化，难以满足紧凑型动力总成布局需求。
-> 散热与效率：大电流工况下，铁氧体磁芯易饱和，导致电感值下降、温升显著，降低系统效率。
-> 抗振动能力：铁氧体材料脆性大，在高振动环境下易出现开裂或磁芯松动，影响可靠性。
创新解决方案：表面贴装型功率电感器
为应对上述挑战，本公司推出M15A0MF系列与M1280MF系列表面贴装型车载功率电感器，可替代传统铁氧体型产品，其核心优势包括：
在汽车电子化与电动化转型的浪潮中，M15A0MF系列与M1280MF系列功率电感器通过材料创新与结构优化，为48V MHEV的电源系统提供了高可靠性、高效率的解决方案。未来，随着新能源汽车对功率密度与系统集成度的需求进一步提升，此类高性能元器件将成为推动行业技术升级的关键支撑。
二、48V DC-DC转换器电路图
1、 空间节省与工艺简化
小型化设计，M15A0MF与M1280MF系列采用紧凑型表面贴装（SMD）封装，体积较传统20mm方形电感器缩小40%以上，直接释放PCB贴装面积，助力高密度电路布局。
免灌封工艺，传统电感器需依赖灌封胶或粘接剂固定，而本系列产品通过一体化封装设计，支持自动化回流焊工艺，无需额外粘接步骤，单件安装工时减少30%，显著降低制造成本。
2、 耐振性突破性提升
30G高耐振性能，传统电感器耐振性普遍为5G（5-2000Hz），难以满足车载动力总成的高振动环境需求。本系列产品通过磁芯与封装材料的一体化结构优化，实现30G耐振等级，通过AEC-Q200振动测试认证，有效避免磁芯开裂、引脚断裂等失效风险，大幅延长产品寿命。
表1 大电流产品的技术规格比较
耐振性能（高耐振动性功率电感器）
在应对环境的潮流中，从单元小型化的观点出发，向发动机直接安装ECU和机电一体化在日益进化，同时对安装在ECU上的电子零部件也要求其应对在更为苛严的振动条件和高温环境下的设置。
为了满足这样的市场需求，本公司以耐振动性能实现50G以上的高耐振动性功率电感器产品阵容展开业务。
目标应用
机电一体型马达 电路图
传统产品的自共振频率较低，为2000Hz左右，耐振动性曾是面临的一个课题。采用使用了独特的金属磁性材料的金属复合材料和独特的绕线及成型技术，实现了耐振动性具有50G以上的线圈，其自共振频率高达3000Hz以上。
此外，为了确保耐振动性能，过去曾需要用胶粘剂（胶粘）固定零部件予以增强，而本产品使得端子拉出位置的高度相比本公司传统产品减少一半，通过配置在靠近贴装基板的位置实现了优异的耐振性。
此外，对于车载ECU，不仅要求其具有高耐振动性，而且还要求其具有耐热性，并应对大电流。过去，30G以上的应对高耐振动的线圈由于低矮，尺寸小，曾面临无法应对大电流的课题，而本公司生产的高振动产品在实现50G以上耐振动性的同时，具有优异的耐热性，而且还应对大电流。
表2 本公司传统产品与高耐振动产品的比较
Table 3 Lineup of products highly resistant to vibrations
小结
伴随着今后以汽车电动化为首的车载功能的高性能化，流经电气电路的电流值在增大，其ECU的安装数量随之增加。
