碳化硅器件普及下,车规电感的高频噪声抑制技术路径
随着碳化硅(SiC)器件在新能源汽车电驱与快充模块中的大规模应用,其MHz级开关频率带来的高频噪声(100kHz~10MHz)成为EMI设计的核心挑战。传统铁氧体电感因磁芯损耗激增(>100mW/cm³@1MHz)与频带响应不足(-3dB带宽<500kHz),难以满足SiC器件的高效滤波需求。东莞市平尚电子科技有限公司(平尚科技)通过纳米晶合金磁芯、三维绕线工艺与系统级集成设计,为车载电源模块提供宽频带、低损耗的电感解决方案,重塑高频噪声抑制的技术边界。
碳化硅器件的高频噪声挑战与电感技术瓶颈
SiC MOSFET的开关速度可达硅基IGBT的10倍(dv/dt>50V/ns),但其陡峭的开关边沿会引发高达10MHz的共模噪声,导致车载摄像头、雷达等传感器的信噪比(SNR)下降。例如,某800V电驱平台的EMI测试显示,传统电感在1MHz频点的插入损耗仅15dB,而平尚科技通过复合磁芯材料与分布式气隙设计,将插入损耗提升至40dB,噪声幅值降低60%。
平尚科技的高频噪声抑制技术路径
材料创新:低损耗纳米晶磁芯
平尚科技采用铁基纳米晶带材(厚度18μm),通过快速凝固技术形成非晶/纳米晶复合结构,磁导率(μ=80,000)较铁氧体提升5倍,高频损耗(1MHz下<30mW/cm³)降低70%。结合环氧树脂浸渍工艺,磁芯耐温等级达200℃,适配SiC模块的高温工况。
结构优化:多频段响应与集成化设计
分段式绕组:采用利兹线多股绞合与层叠绕线技术,将交流电阻(ACR)降至传统设计的1/3,1MHz下Q值>150;
集成EMI滤波模组:将电感、电容与磁珠集成于6mm×6mm封装内,插入损耗带宽扩展至10MHz,适配OBC(车载充电机)与DC-DC模块的紧凑化需求。
可靠性验证与参数对比
应用场景:从实验室到量产落地
比亚迪800V电驱平台:平尚电感方案使DC-DC模块的传导噪声(150kHz~30MHz)通过CISPR 25 Class 5标准裕量提升10dB;
蔚来超充桩电源模块:集成化滤波模组将体积缩小40%,温升降低25℃,充电效率提升至98%。
技术前瞻:智能化与宽禁带协同
平尚科技正研发集成电流传感器的智能电感模组,通过SPI接口实时反馈磁芯温度与饱和状态,动态调整PWM频率以优化EMI性能。其GaN(氮化镓)兼容电感原型采用铜石墨烯复合基板,工作频率突破5MHz,适配下一代1200V SiC器件的超高频需求。
平尚科技通过材料、结构与系统设计的全链创新,为碳化硅时代的高频噪声抑制提供了可落地的技术答案。从纳米晶磁芯的低损耗特性到多频段响应的集成化设计,其方案不仅突破了传统电感的性能极限,更通过实测验证与前瞻布局,为新能源汽车的高效与可靠运行筑牢底层硬件基石。未来,随着宽禁带器件向更高频段演进,平尚科技将持续引领电感技术向“高频化”“智能化”“高密度”方向突破,赋能电动出行的静音革命。