高温・振動にも耐える高信頼性の性能と構造

車載用巻線パワーインダクタCLF-NI-Dシリーズ
高温・振動にも耐える高信頼性の性能と構造
TDKの巻線系パワーインダクタCLF-NI-Dシリーズは、高耐熱材料や独自の構造設計および工法などを取り入れて開
発した製品です。
使用条件が最も厳しい自動車のエンジンルーム内の過酷環境にも耐える-55℃～+150℃までの広い
温度範囲で対応可能な高信頼性を実現しました。
車載用の厳しい要件を満たしたパワーインダクタ
ABSシステム、
HIDランプ、
エアバッグシステムなど、
各種車載
自動車の電装化が急速に進み、さまざまな車載システムを管
用ECUの電源回路に最適です。
理するECU(電子制御ユニット）は増加傾向にあります。
ECM
図1　ECMの機能と基本構造
（エンジン制御モジュール）はECUの一種で、燃料噴射、
吸気、
排
気、冷却まで、エンジン内のすべてのプロセスを監視し制御す
Battery
近年、重いワイヤハーネスをできるだけ短くすることで自動
Sensors
車の軽量化を図るために、ECMはエンジン近くに置かれるよ
うになっています。特にエンジンに直付けする場合において
Switches
は、ECMおよび使用される電子部品は、過酷な環境温度や強い
振動に耐えるように設計されなければなりません。
Other ECUs
TDKでは、このような用途のために、SMD巻線型のパワーイ
Power supply
(DC-DC
converter)
Input section
小限の排気ガス排出量を達成することです。
CPU
peripheral
Actuators
Drive
current
processing
Analog
Communications
signal
processing
Digital
signal
processing
Memory
Signal
current
processing
Output section
る役割を担います（図1）。その主な目的は、最適な燃料効率と最
Displays
Other ECUs
ンダクタCLF-NI-Dシリーズを開発しました。-55℃～+150℃
の動作温度範囲をもつ本製品はAEC-Q200に準拠しており、
パワーインダクタCLF-Dシリーズは、ECMのDC-DCコンバータにお
パワーインダクタ CLF-D シリーズは、ECM の DC-DC コンバータにおける重要部品。ECM における効率的な電力供給の確保に役立ちます。
ける重要部品。
ECMにおける効率的な電力供給の確保に役立ちます。
自動車業界からの厳しい要件を満たしています。ECMはじめ、
20151104
1
ECMのDC-DCコンバータにおける重要部品
図2　降圧コンバータの基本回路図
ECM に使われるDC-DCコンバータは降圧コンバータです。
図2に降圧コンバータの基本回路を示します。回路に直列に接
Other ECUs
Drive
current
をECMのサブシステムに必要な直流電圧
（ICに応じて約1.2～
processing
Sensors
Output section
Input section
Switches
peripheral
Power supply
(DC-DC
converter)
5Vの範囲）に変換します。この回路において、パワーインダク
Vin
Analog
Communications
Displays
signal
processing
タは、
安定した直流電流を確保するために、エネルギーを蓄積・
Input section
(DC-DC
converter)
Sensors
Battery
Actuators
Power supply
に応じて周期的にON/OFFを繰り返し、
バッテリの12 V電圧
CPU
Control Analog
circuit signal
Switches
Signal
放出する役割をもちます。
また、パワーインダクタはコンデン
current
processing
Digital
Memory
signal
サとともに平滑回路を形成し、
デューティ比によって決まる一
processing
Other ECUs
Digital
signal
processing
Other ECUs
定の電圧で出力します。
processing
CPU
CLF-NI-D
series
peripheral
Drive
power inductor
current
processing
Communications
Memory
Signal
current
processing
Actuators
Output section
続されたMOSFETなどのスイッチング素子が、デューティ比
Battery
Vout
Displays
Other ECUs
降圧コンバータにおけるパワーインダクタは、エネルギー貯蔵
と出力電圧の平滑化という2つの機能を同時に果たします。
パワーインダクタ CLF-D シリーズは、ECM の DC-DC コンバータにおける重要部品。ECM における効率的な電力供給の確保に役立ちます。
完全自動化された製造プロセスにより
高信頼性と高品質を実現
降圧コンバータにおけるパワーインダクタは、エネルギー貯蔵と出力電圧の平滑化
パワーインダクタ CLF-D シリーズは、ECM の DC-DC コンバータにおける重要部品。ECM における効率的な電力供給の確保に役立ちます。
エンジン直近あるいは直付けという過酷な環境条件に耐え
られるように、パワーインダクタCLF-NI-Dシリーズは、
全体に
図3　パワーインダクタCLF-NI-Dシリーズの製品構造
特殊な耐熱材料を採用するとともに、強い振動にも耐えられる
よう独自のシンプルな構造に設計されています。
Ferrite drum core
CLF-NI-Dシリーズは、フェライトのドラムコアを用いた巻
Connecting point
線型のインダクタです（図3）
干渉や電力損失の原因となる他
(by。
welding)
の電子部品との磁気結合を防止するために、巻線とドラムコア
Ferrite drum core
Ferrite drum core
Connecting point
(by welding)
はリング状のフェライトコアによって磁気シールドされてい
ます。この磁気シールドにより、CLF-NI-Dシリーズは高密度実
Metal terminal
Metal terminal
装を容易とし、ECMや他の車載ECUの小型化にも寄与します。
Polyamide imide wire
(High heat resistance wire)
また、CLF-NI-Dシリーズは高耐熱ワイヤの使用と、
リフロー
Metal terminal
Polyamide imide wire
(High heat resistance wire)
Connecting point(by welding)
Ferrite ring core
Ferrite ring core
Polyamide imide wire
(High heat resistance wire)
Ferrite ring core
時に溶融しない溶接による継線を特長とした高信頼性の製品
設計となっております。さらに本製品は、完全自動化された製
CLF-NI-Dシリーズは、高耐熱ワイヤと溶接による継線構造に
より、高い信頼性を実現しております。
造プロセスにより量産されています。これは完成製品がきわめ
CLF-NI-D シリーズは、高耐熱ワイヤと溶接による継線構造により、高い信頼性を
て均質かつ高品質であることを意味しています。
ベストソリューションとなる車載用電子部品を提供
め、
厳しい要件が求められる車載ECU用パワーインダクタとし
TDKの巻線パワーインダクタCLF-NI-Dシリーズは、耐熱性
て最適です。
TDKでは、
パワーインダクタのみならず、
金属端子
にすぐれた材料開発により、-55℃から最大+150℃までの幅
付き積層セラミックチップコンデンサ“メガキャップ”、
高温保
広い動作温度範囲を実現するとともに、機械的強度を高めた独
証のコンデンサやインダクタ、
各種センサなど、
車載用として
自の構造設計や、製造プロセスの完全自動化などを取り入れて
ベストソリューションとなる多種多様な電子部品を提供して
生産されているきわめて高品質・高信頼性の製品です。
このた
います。
主な特長・用途・仕様・電気的特性
《主な特長》
● 耐熱性にすぐれた材料の採用により、
最大+150 ℃（自己温度上昇を含
む）
の幅広い動作温度範囲(-55～+150℃)を実現
● はんだフリー設計
● 完全自動化された製造プロセスにより一貫した最高水準の品質を実現
● AEC-Q200準拠
● RoHS指令、
鉛フリーはんだに対応
《主な仕様》
タイプ
CLF6045NI-D
《主な用途》
自動車のECM、ABSシステム、HIDランプ、エアバッグシステムなど、
各種
車載ECUの電源回路
※5～12.5mm角の各形状について、
インダクタンス1～470μHまで対応
温度範囲
動作温度
（°C）
*
保存温度
（°C）
**
–55 to +150
–55 to +150
梱包数量
（個/ リール）
単重量
（g）
1,000
0.6
* 動作温度範囲は自己温度上昇を含みます。
** 保存温度範囲は基板実装後を示します。
20151104
2
《主な電気的特性(例)》
L
測定周波数
直流抵抗
定格電流*
品番
Idc1
Idc2
(μH)
許容差
(kHz)
(Ω )
(A)
(A)
1.0
±30%
100
0.011±30%
6.7
4.8
CLF6045NIT-1R0N-D
1.5
±30%
100
0.013±30%
5.5
4.5
CLF6045NIT-1R5N-D
CLF6045NIT-2R2N-D
2.2
±30%
100
0.015±30%
4.2
4.1
3.3
±30%
100
0.019±30%
3.5
3.7
CLF6045NIT-3R3N-D
4.7
±30%
100
0.023±30%
3.1
3.3
CLF6045NIT-4R7N-D
6.8
±30%
100
0.027±30%
2.5
3.1
CLF6045NIT-6R8N-D
10
±20%
100
0.035±20%
2.1
2.6
CLF6045NIT-100M-D
15
±20%
100
0.060±20%
1.7
2.0
CLF6045NIT-150M-D
22
±20%
100
0.075±20%
1.4
1.8
CLF6045NIT-220M-D
33
±20%
100
0.100±20%
1.1
1.6
CLF6045NIT-330M-D
47
±20%
100
0.130±20%
0.97
1.4
CLF6045NIT-470M-D
68
±20%
100
0.200±20%
0.81
1.1
CLF6045NIT-680M-D
100
±20%
100
0.320±20%
0.61
0.86
CLF6045NIT-101M-D
150
±20%
100
0.480±20%
0.53
0.72
CLF6045NIT-151M-D
220
±20%
100
0.720±20%
0.47
0.57
CLF6045NIT-221M-D
330
±20%
100
0.920±20%
0.36
0.49
CLF6045NIT-331M-D
470
±20%
100
1.300±20%
0.28
0.41
CLF6045NIT-471M-D
* 定格電流：Idc1 および Idc2 のいずれか小さい方の値です。
Idc1: インダクタンス変化率に基づく場合（公称値より 30% 低下）
Idc2: 温度上昇に基づく場合（温度上昇 40°C）
1000
10000
471
331
221
151
1000
100
101
680
471
470
331
330
221
Inductance(µH)
Inductance(µH)
220
151
101
100
680
470
150
10
100
6R8
4R7
330
3R3
220
2R2
150
1R5
100
10
1R0
1
6R8
4R7
3R3
2R2
1R5
1
1R0
1
10
100
1000
10000
100000
0.1
Frequency(kHz)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
DC current(A)
9
10
11
12
13
14
15
20151104
3