การอัพเกรดกระบวนการถ่ายทอดยานยนต์: เทคโนโลยีการปิดผนึกลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) อย่างไร

ความซับซ้อนของระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ทำให้ข้อกำหนดที่สูงขึ้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพการถ่ายทอดโดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานพาหนะ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุตสาหกรรมการถ่ายทอดยานยนต์ได้ลดผลกระทบของ EMI อย่างมีนัยสำคัญและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการส่งสัญญาณผ่านนวัตกรรมในเทคโนโลยีการปิดผนึก เทคโนโลยีนี้อัพเกรดไม่เพียง แต่เพิ่มประสิทธิภาพความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ของรีเลย์เท่านั้น แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานให้การสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการพัฒนารถยนต์อัจฉริยะรุ่นต่อไปและรถยนต์ไฟฟ้า

ความท้าทายของ EMI สำหรับการถ่ายทอดยานยนต์

รีเลย์รถยนต์ดำเนินการฟังก์ชั่นสำคัญเช่นการสลับวงจรและการควบคุมสัญญาณในระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานพาหนะ แต่รีเลย์แบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในระหว่างการสลับความถี่สูงซึ่งมีผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รอบข้างเช่น ECUs (หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) เซ็นเซอร์และโมดูลการสื่อสาร ปัญหาหลัก ได้แก่ :

1. รังสีเสียงรบกวนความถี่สูง: ส่วนโค้งที่สร้างขึ้นเมื่อหน้าสัมผัสรีเลย์ถูกเปิดและปิดจะก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงซึ่งรบกวนระบบอิเล็กทรอนิกส์บนกระดาน
2. สัญญาณรบกวนนำไฟฟ้า: EMI แพร่กระจายผ่านสายไฟหรือสายสัญญาณอาจทำให้เกิดการบิดเบือนสัญญาณและทำให้เกิดความผิดปกติ
3. การรบกวนด้านสิ่งแวดล้อม: สภาพการทำงานที่รุนแรง (เช่นอุณหภูมิสูงการสั่นสะเทือน) จะทำให้ปัญหา EMI รุนแรงขึ้นและส่งผลกระทบต่อความมั่นคงในระยะยาวของรีเลย์

เพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้อุตสาหกรรมได้เริ่มใช้เทคโนโลยีการปิดผนึกขั้นสูงเริ่มต้นจากโครงสร้างทางกายภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุเพื่อยับยั้ง EMI ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นวัตกรรมในเทคโนโลยีการปิดผนึกและการปราบปราม EMI

1. การปิดผนึก Hermetic ช่วยลดการรบกวนส่วนโค้ง
รีเลย์แบบดั้งเดิมพึ่งพาเปลือกพลาสติกเพื่อการป้องกันขั้นพื้นฐาน แต่ไม่สามารถแยกเสียงรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้าภายในได้อย่างสมบูรณ์ รุ่นใหม่ของการถ่ายทอดยานยนต์มาพร้อมกับบรรจุภัณฑ์โลหะหรืออากาศเซรามิกรวมกับก๊าซเฉื่อยเช่นไนโตรเจนเพื่อลด EMI ที่เกิดจากส่วนโค้งติดต่ออย่างมีนัยสำคัญ วิธีการปิดผนึกนี้ไม่เพียง แต่ยับยั้งการรั่วไหลของเสียงรบกวนความถี่สูง แต่ยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนของรีเลย์

2. การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
จากการออกแบบซีลรีเลย์ระดับไฮเอนด์บางตัวใช้เทคโนโลยีการป้องกันหลายชั้น:
การป้องกันตัวเรือนโลหะ: ตัวเรือนอลูมิเนียมหรือเหล็กดูดซับและสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อลดการรบกวนจากรังสี
ชุดวงแหวน/ตัวกรองแม่เหล็กภายใน: วงแหวนแม่เหล็กเฟอร์ไรต์แบบรวมหรือวงจรบัฟเฟอร์ RC เพื่อระงับการนำ EMI
การเพิ่มประสิทธิภาพการต่อสายดิน: ปรับปรุงเส้นทางการต่อสายดินของโครงสร้างซีลเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งออกสัญญาณรบกวนที่มีประสิทธิภาพ

3. วัสดุการปลูกปรับปรุงการต่อต้านการแทรกแซงโดยรวม
อีพอกซีเรซินหรือเทคโนโลยีการปลูกซิลิโคนใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตรีเลย์ยานยนต์และข้อดีของมันคือ:

การเติมช่องว่างภายใน: ลดสัญญาณรบกวนสัญญาณที่เกิดจากสื่ออากาศ
ดูดซับการสั่นสะเทือนความถี่สูง: ลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนเชิงกลต่อความเสถียรในการสัมผัสและลดการสร้าง EMI
การปรับปรุงกันน้ำและกันฝุ่น: รีเลย์ที่ปิดผนึกสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและเต็มไปด้วยฝุ่นลดความผันผวนของ EMI ที่เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ผลกระทบของอุตสาหกรรมและแนวโน้มในอนาคต

ด้วยการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าและความฉลาดของรถยนต์มาตรฐาน EMC กำลังเข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการปิดผนึกทำให้การถ่ายทอดยานยนต์มีการแข่งขันมากขึ้นในสาขาต่อไปนี้:

ยานพาหนะไฟฟ้า (EV): รีเลย์แรงดันสูงต้องการความสามารถในการปราบปราม EMI ที่สูงขึ้นและเทคโนโลยีการปิดผนึกทำให้มั่นใจได้ถึงความมั่นคงของระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) และระบบชาร์จ
ADAS (ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง): อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนเช่นเรดาร์และกล้องมีความไวต่อ EMI อย่างมากและรีเลย์การรบกวนต่ำสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบได้
การสื่อสารยานพาหนะ (5G/V2X): ลดสัญญาณรบกวนจากรีเลย์ไปยังสัญญาณการสื่อสารความถี่สูงและตรวจสอบความถูกต้องของการส่งข้อมูล

ในอนาคตเทคโนโลยีการปิดผนึกของการถ่ายทอดยานยนต์อาจรวมฟังก์ชั่นการตรวจสอบอัจฉริยะเช่นเซ็นเซอร์ EMI แบบบูรณาการการตอบรับแบบเรียลไทม์ของระดับการรบกวนและการปรับโหมดการทำงานโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้การประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ (เช่นการเคลือบ Nanocomposite Shielding) คาดว่าจะปรับปรุงประสิทธิภาพการปิดผนึกและเอฟเฟกต์การปราบปราม EMI