자동차 애플리케이션의 전력 인덕터. 자동차 전동화에 사용되는 ADAS, EV 파워 인덕터

최근 몇 년간 자동차는 큰 변화를 겪고 있습니다. ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)*1의 등장, 전기 자동차로의 전환, 인포테인먼트의 정교화 등으로 인해 자동차는 첨단 전자 장치라고 할 수 있는 수준으로 진화했습니다. 전자 부품은 이러한 변화에서 중요한 역할을 합니다. 이 기사에서는 자동차의 추가적인 발전을 뒷받침하는 전자 부품인 자동차 애플리케이션용 전력 인덕터를 자세히 살펴봅니다.

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탄소 중립에 대한 전 세계적인 관심이 높아지는 가운데, 주요 자동차 제조사들이 전기차(EV) 시장 진출을 잇달아 발표하고 있다. 배터리와 모터로 부분적으로 또는 전적으로 구동되는 차량을 의미하는 xEV가 이러한 추세를 주도하고 있습니다. 자동차 산업에도 카메라와 센서를 활용해 주변 정보를 감지해 운전을 보조하는 ADAS, 자율주행 기술 등 기술 혁신이 가속화되고 있다.

EV 및 전자 장치로의 전환에 따라 엔진, 모터, 브레이크 및 센서를 제어하는 ​​컴퓨터인 전자 제어 장치(ECU)*2의 탑재 수가 증가하고 있습니다. 실제로 최신 자동차에는 100개가 넘는 ECU가 탑재되어 있습니다.

카테고리별 자동차 ECU

모든 ECU에는 배터리 전압을 최적의 수준으로 조정하는 DC-DC 컨버터가 포함되어 있습니다. 전력 인덕터는 이러한 컨버터의 성능을 결정하는 중요한 구성 요소입니다. 인덕터는 교류(AC)에 대해 저항처럼 동작하면서 직류(DC)를 자유롭게 통과시킵니다. 고속 스위칭을 수행하는 IC와 결합하면 DC-DC 컨버터가 전압을 필요한 수준으로 변환할 수 있습니다.

파워 인덕터는 구성에 따라 크게 권선형, 다층형, 박막형으로 분류됩니다. 권선형은 큰 전류를 전달할 수 있는 능력이 특징입니다. 페라이트 또는 연자성 금속 코어와 결합된 다양한 제품을 사용할 수 있습니다. 다층형과 박막형은 더 작고 얇게 만들 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 더 큰 전류를 처리할 수 있는 능력이 나타났습니다. ECU에는 제어하는 ​​장치에 최적인 DC-DC 컨버터가 필요하기 때문에 뚜렷한 특성을 지닌 광범위한 파워 인덕터 제품이 필요합니다.

자동차용 파워인덕터 수요 전망

자동차에 장착되는 ECU의 수가 증가함에 따라 인덕터, 커패시터, EMC 제품 등 전자 부품에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 자동차 인덕터에 대한 전 세계 수요는 2030년까지 2020년 수요의 약 2배로 계속 확대될 것으로 예상됩니다.(TDK 조사 기준)

xEV와 자율 주행이 발전함에 따라 자동차 전자 부품에 대한 성능 요구 사항도 발전하고 있습니다. 탑승자와 주변 환경의 안전은 자율 주행, 충돌 안전 시스템과 같은 자동차 기능과 밀접하게 연결되어 있기 때문에 전자 부품은 이전보다 더욱 안정적이고 고성능이 요구됩니다. 그리고 DC-DC 컨버터는 크기와 무게를 줄이기 위해 고주파 스위칭을 지향하는 경향이 있으므로 전력 인덕터도 더 높은 주파수를 처리할 수 있어야 합니다.

TDK는 ADAS, 센서, 이미지 처리 등의 역할에 따라 다양한 인덕턴스와 전류 요구 사항을 갖춘 ECU를 지원하기 위해 자동차 애플리케이션용으로 설계된 광범위한 전력 인덕터 라인업을 제공합니다. 이는 오류 위험을 극단적으로 줄여 강력한 신뢰성을 제공하고 자율 주행 기술의 정교한 요구 사항을 충족합니다. 또한 잡음에 대한 탄력성이 뛰어나 스위칭 소자의 점점 더 높아지는 작동 주파수를 보완하는 이점이 있습니다.

자동차 전력 인덕터 포트폴리오

TDK Corporation 자기 사업 그룹의 Hitoshi Okubo는 TDK의 자동차 전력 인덕터의 강점에 대해 논의했습니다. “최근 몇 년간 자동차는 ADAS, 자율주행 등 강화된 안전 기능, 더욱 풍부한 인포테인먼트 기능, 텔레매틱스로 더욱 스마트해졌습니다. 자동차에 장착되는 전자 장비의 수는 계속해서 증가할 것으로 예상되므로 당사는 당사 제품의 활동 영역이 크게 확장되기를 기대하고 있습니다. 그러나 동시에 전자 장비의 오작동은 이제 자동차 안전에 실질적으로 부정적인 영향을 미치므로 '무결함' 품질에 대한 요구가 그 어느 때보다 강해졌습니다. TDK는 권선형, 다층형, 박막형 등 다양한 구성 방법을 활용하여 콤팩트하고 기능이 풍부하며 신뢰성이 높은 인덕터 제품을 제공합니다. 특히, TDK의 독자적인 박막 기술과 오랜 기간 축적된 자성 재료 기술을 결합하여 기존 제품에서는 볼 수 없는 특성을 생성하는 자동차 애플리케이션용으로 설계된 박막 파워 인덕터는 컴팩트한 크기에도 불구하고 우수한 특성과 높은 신뢰성을 제공합니다. 앞으로도 고객의 용도에 맞는 다양한 제품을 제공하여 시장의 요구에 부응하겠습니다.”