如果有源器件是器件世界引人注目的摇滚明星,那么无源器件则属于后台团队,它同样重要,但却在后台默默地工作。无源器件通常被认为是商品,但它们对于任何电路的设计都是不可或缺的,任何缺失的零部件都可能会阻碍产品的制造和运输。市场趋势可能意味着发生意料之外的短缺,组件的交货时间特别长或者根本无法供货,因此,设计人员必须花费大量的时间和金钱来重新设计电路,以匹配替代的零部件。

 

例如,在过去的几年中,多层陶瓷电容器(MLCC)短缺。而对它们的需求则每年以大约 30%的速度在大幅度地增长,部分原因是因电动汽车等行业的快速增长,和智能手机等市场中每种产品中 MLCC 数量的增加。在过去的几个月中,对 MLCC 的需求有所减弱,交货时间相应减短,但总体需求仍然保持很高。

 

分销商如何提供帮助

为了克服这些问题,设计人员和采购人员们都需要尽早地进行规划,但也会不可避免地出现短缺。确保连续供应基本零部件的最佳方法之一是和分销商进行紧密的合作,因此,您可受益于他们对未来可能的趋势及其规模经济的专业知识。

 

对于分销商而言,不论其规模大小,为所有应用储备各种无源器件,则根本是不现实的。尽管分销商所能储备的零部件比最终客户们要多,但如何去做则仍然存在着限制。

 

相反,分销商需要具有专业的技术知识和敏锐的市场洞察力,以识别将推动无源器件需求增长的应用领域。这将使他们能够提供足够数量的正确器件产品,来支持设计过程。如此,可以确保设计人员能够尽快高效地将概念转化成产品,并且当零部件缺货时,无需对现有产品进行昂贵的返工。例如,电动汽车和 5G 移动电信,是目前驱动无源器件需求增长的两个重要领域。

 

电动交通和电动汽车

电动交通是发展非常迅速的领域,电动汽车(EV)在世界范围内越来越流行,这包括电动轿车、货车、自行车和踏板车。特别是,充电基础设施和车辆本身中的充电系统,都需要大量的无源器件,这也包括 MLCC。 

 

新的快速充电设备减少了驾驶员必须等待电池充满的时间,但更高的功率则对所需电路提出了新的要求。McKinsey 麦肯锡估计到 2030 年,仅在美国、中国和欧洲,就需要 4000 万台充电设备,这将耗资 500 亿美元。

 

为了最大程度地提高电动汽车的行程,车载电气系统则需要尽可能的高效率。诸如 TME 的分销商可以推荐合适的无源器件,以帮助设计人员获得最佳的结果。例如,KEMET 的 KC-LINK™电容器由强大而专有的 C0G/NPO 基础金属电极(BME)介电系统制成,非常适合应用于要求高效率的领域,如功率转换器、逆变器、缓冲器和谐振器等。

 

用于电动汽车的无源器件仍需要满足与任何汽车应用相同的坚固性和可靠性要求。诸如 KEMET 的 ALA7D 电容器之类的器件可以满足这些严格的要求:ALA7D 可以承受高达 20G 的振动,可在−40 至+85°C 的温度下工作,并在+85°C 温度下的使用寿命长达 15,000 个小时。

 

图 1:KEMET ALA7D 电容器

[来源: KEMET]

 

同样,如 AVX 等其他供应商也提供了针对电动汽车应用领域进行了优化的各种无源器件产品,这包括电容器、连接器和电路保护等。诸如 TME 的分销商可以帮助设计人员在大量提供的零部件中导航,例如,仅对于 AVX,TME 则提供了上千种不同的无源器件产品。

 

图 2:AVX FHC 系列电容器

[来源: AVX]

 

5G 移动电信

目前,另一种被大肆宣传的技术则是 5G 技术,它有望为消费者提供更快的下载速度,并为运营商带来更高的效率,且改善了在小区域(如拥挤的购物中心)中处理许多智能手机的功能。5G 也将拓展出新的应用领域,例如联网的自动驾驶汽车和物联网(IoT)。

 

为此,5G 需要使用比现有移动网络更高频率的无线电信号。这些更高的频率不会传播得很远,因此会需要更多的基站或“小型基地台(small cells)”以确保良好的覆盖范围。

 

因这些更高的频率和带宽,将需要越来越多的无源器件,如高价值的电容器和低损耗的磁性材料,而定时解决方案则将需要提供更好的精度和性能。消费者期望小包的更高性能的配件,这意味着功率转换需要更高的效率,并且电池需要不断地被改善。

 

例如,KEMET 的 CBR 系列 MLCC 电容器针对具有超稳定电介质的高达 50GHz 的高频进行了优化。它们还具有较低的等效串联电阻(ESR),从而最大程度地降低了 RF 频率的功率损耗。CBR 系列零部件非常适合应用于多种电信用途,这包括 RF 功率放大器、混频器、振荡器、低噪声放大器、滤波器网络和天线调谐。

 

同样,如果您要转向 5G 设计,您的分销商将是宝贵建议的来源。他们可以提供专业的意见,并可从多个供应商的产品中推荐最佳的器件产品。

 

TME 能力与众不同

与专业的分销商合作可以极大地提高您选择正确无源器件的能力,这既能最匹配您用途的要求,又能满足您需要的交货时间和数量。

 

规模很重要。为了与供应商保持平衡,并确保库存量足以应对苛刻的设计进度。为了满足此种要求,TME 在波兰投资了现代化的物流中心,面积达 18,800 平方米,拥有 18 万个货架。这使公司每天能够向全球 140 个国家 / 地区的客户们发送 5,000 个包裹,并且在欧盟内的交货时间仅为 24-72 个小时。

 

TME 拥有 800 多名员工,并且是电子、机电、工业自动化产品全球最大分销商之一,公司提供约 30 万种产品。TME 的工程师们与供应商紧密合作,因此可为客户们提供专业深度的建议,这也包括产品培训。

 

图 3:TME 18,800 平方米物流中心

[图片来源 TME]

 

结论

尽管高价值的有源器件可能会引起设计工程师们的高度关注,但至关重要的无源器件则是不可或缺的。最近诸如 MLCC 电容器的供应短缺,表明设计者和采购团队都需要确保他们能为自己的应用领域选择合适的无源器件产品,并且有足够的供应来源以避免产生昂贵的瓶颈。特别是 5G 和电动汽车等增长型应用领域,更容易受到供应的限制。

 

诸如 TME 的分销商可以提供敏锐的市场洞察力和专业的技术知识,以制定当前和将来的决策,以及决定物流和规模,以快速高效地交付所需的产品。