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禾赛激光雷达:车规电感抗冲击设计对光学传感器稳定性的影响

文章出处:平尚科技 责任编辑:平尚科技 发表时间:2025-06-26
  
禾赛激光雷达:车规电感抗冲击设计对光学传感器稳定性的影响



当禾赛AT128激光雷达在颠簸路面上仍能保持0.05°的测角精度时,电源模块中贴片电感的抗冲击性能正成为光学稳定的隐形守护者。传统电感在50G冲击下感量衰减可达15%,导致激光驱动电流纹波激增300mV,而平尚科技三维立体绕线技术复合灌封工艺,正在为激光雷达筑起抵御机械冲击的铜墙铁壁。



振动冲击的光学杀伤链
激光雷达内部振动传递路径呈现三阶放大效应:

  1. PCB形变:2.5kHz共振频率下电感磁芯位移>10μm,使感量偏移±8%
  2. 焊点疲劳:SnAgCu焊料经2000次温度循环后剪切强度下降35%
  3. 光路偏移:10μm级位移导致905nm激光束在100米处光斑漂移30cm

速腾聚创M1平台实测显示,当驱动电流纹波超过50mVpp时:

  • 点云密度下降40%
  • 探测距离从250米缩减至180米
  • 低反射率目标漏检率上升至12%





平尚科技抗冲击技术突破


结构拓扑创新
革命性铁基纳米晶立体绕线架构:


[铁基纳米晶带材] → [激光切割E型磁芯] → [三维正交绕线] → [环氧树脂+硅胶双灌封]


  • 抗剪切设计:磁芯间隙填充纳米二氧化硅,剪切强度提升至120MPa
  • 振动抑制:正交绕线使谐振频率升至800kHz,避开车载2-5kHz主要振动频段
  • 热补偿:-40~125℃感量变化<±2%(传统铁氧体>±10%)

该方案在长城机甲龙车型实测中,经比利时路测试验后电感参数漂移<0.3%。




材料体系升级


  • 磁芯材料:Fe-Si-B-Cu纳米晶带材(厚度18μm),饱和磁通密度1.25T
  • 绕线工艺:0.1mm铜线45°角立体缠绕,匝间电容降至0.15pF
  • 灌封体系:环氧树脂/硅胶7:3复合比例,CTE匹配度达98%

在理想L9激光雷达电源模块中应用:

  • 50G冲击测试感量偏移<0.5%
  • 驱动电流纹波从80mVpp压缩至12mVpp
  • 1550nm激光器寿命延长至1.2万小时

激光雷达选型指南


电路定位参数矩阵​



环境适应性设计


  • 温度补偿:磁芯掺杂Y₂O₃纳米颗粒,-40℃感量回升率<0.1%
  • 湿热防护:表面涂覆全氟聚醚涂层,盐雾测试1000小时腐蚀面积<0.01%
  • ESD防护:内置ZnO压敏层,30kV接触放电无损伤

在蔚来ET7应用中,激光雷达模块的冲击失效率从行业平均5.3%降至0.07%。



行业实证案例


禾赛AT128发射模块
在905nm边发射激光驱动电路:

  • 部署PSI-2280系列立体电感(22μH±3%)
  • 采用铜镍锡复合引脚
​通过大众集团50G机械冲击测试:
  • 感量漂移0.28%
  • 激光波长偏移<0.02nm




速腾聚创M平台接收电路
针对SiPM阵列供电需求:

  • 4通道配置PSI-470立体电感(4.7μH±5%)
  • 磁芯添加纳米气隙
实​现:
  • 纹波抑制比提升26dB
  • 单光子探测效率提升至18%

图达通猎鹰高速扫描
在MEMS振镜驱动系统:

  • 采用PSI-100双绕组电感(10μH±2%)
  • 灌封材料添加氮化硼导热填料
使​:
  • 扫描角度稳定性达±0.003°
  • 温升降低18℃

从铁基纳米晶的磁畴定向控制,到三维正交绕线的毫米级精密排布,平尚科技的车规电感正在重定义激光雷达的抗冲击边界。当禾赛AT128在碎石路上依然保持0.05°的测角精度时,那12mVpp的电流纹波如同光学系统的心跳节拍器,为自动驾驶铺就永不颤抖的光学坐标轴。

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