August 2015

Induktivitäten

Weltweit kleinste Transponderspulen für die Automobil-Elektronik

Transponderspulen sind Schlüsselbauelemente für den Komfort und die Sicherheit in Fahrzeugen. Neben PEPS-Systemen (Passive Entry Passive Start) dienen sie zur berührungslosen Reifendrucküberwachung und übernehmen damit eine wichtige Rolle für die Sicherheit, wie auch zur Lebensdauererhöhung von Reifen.

Die TDK Corporation präsentiert neue EPCOS SMT-Transponderspulen mit äußerst kompakten Abmessungen: Die Spule TC1812 misst nur 4,5 x 3,2 x 3,2 mm³, hat eine Induktivität von 2,38 mH und ist für den Betrieb in der Z-Achse konzipiert. Die Spule TC1210 ist mit einem Induktivitätswert von 1,08 mH oder 1,34 mH verfügbar und für den Betrieb sowohl in der X- als auch in der Y-Achse geeignet. Darüber hinaus zeichnen sich die beiden TC1210-Ausführungen durch ihre Abmessungen von nur noch 3,2 x 2,5 x 2,2 mm³ aus und sind damit derzeit die weltweit kleinsten Transponderspulen.

Aufgrund der verringerten Abmessungen konnte auch die Masse der Bauelemente im Vergleich zu Vorgängerprodukten um rund ein Drittel reduziert werden. So wiegt die Spule TC1210 (B82450A1084C000) nur noch 50 mg und die Spule TC1812 (B82451A2384D000) nur 120 mg, wodurch sie sich hervorragend für Systeme zur drahtlosen Überwachung des Reifendruckes (TPMS) eignen. Denn für diese Anwendungen werden wegen der auftretenden hohen Beschleunigungskräfte besonders massearme und robuste Bauelemente benötigt. Die Anschlüsse der Wicklungen sind lasergeschweißt und mechanisch hochstabil.

Die hohe Sensitivität der Spule TC1210 liegt je nach Ausführung bei 3,1 mV/µT beziehungsweise 3,5 mV/µT. Die Spule TC1812 bietet eine Sensitivität von 7,6 mV/µT. Alle neuen Transponderspulen sind für eine Mittenfrequenz von 125 kHz ausgelegt, nach AEC-Q200 qualifiziert und RoHS-kompatibel.

Richtiger Reifendruck verhindert Unfälle und entlastet die Umwelt

Der vom Fahrzeughersteller vorgegebene Reifendruck ist für die Fahrsicherheit entscheidend. Aus diesem Grund werden immer mehr Fahrzeuge mit Systemen zur funkbasierten Reifendrucküberwachung ausgerüstet, bzw. müssen nach länderspezifischer Rechtslage entsprechend ausgerüstet sein.

Dazu ist in jedem Reifen – oft kombiniert mit dem Ventil – ein Transponder montiert. Er misst in regelmäßigen Abständen den Reifendruck. Sobald dieser außerhalb eines festgelegten Toleranzfelds liegt, wird per Funk eine Warnung ausgegeben, die dem Fahrer optisch und akustisch den kritischen Zustand mitteilt. Transponderspulen bilden dabei mit einem parallelgeschalteten Kondensator einen Resonanzkreis. Als Resonator dafür eignet sich zum Beispiel ein EPCOS SAW-Bauelement.

Besonders kritisch ist die Unterschreitung des vorgegebenen Reifendrucks. Dadurch kommt es – besonders bei längerer Fahrt mit hohem Tempo – zu einer übermäßigen Erwärmung des Reifens durch die erhöhte Rollreibung. Dies kann letztlich zur schlagartigen Zerstörung des Reifens führen, meist in Form der Ablösung der Lauffläche, wodurch es wiederum zu schweren Unfällen kommen kann. Zu geringer Reifendruck hat aber auch negative ökologische Auswirkungen, denn durch die erhöhte Rollreibung steigt der Kraftstoffverbrauch und der Reifen verschleißt vorzeitig, da nur noch die Außenseiten der Lauffläche Kontakt zur Straße haben. Außerdem wird bei zu geringem Druck die Fahrsicherheit beeinträchtigt, da die Lenkbarkeit und Stabilität des Fahrzeugs leidet, auch als „Schwimmen“ bezeichnet. Aber auch zu hoher Reifendruck führt zu einem vorzeitigen Verschleiß des Reifens, da hier nur die Mitte der Lauffläche beansprucht wird.

Kenndaten

SerieInduktivität
[mH]
Mitten-
frequenz
[kHz]
QminSensitivität
[mV/µT]
RDC
[Ω]
fres
[MHz]
Bestellnummer
TC12101,08125153,135>2,5B82450A1084C000
TC12101,34125153,542

>2,0

B82450A1344C000
TC18122,38125257,643>1,5B82451A2384D000

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