插件電感：插件功率電感作用以及發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)間：2021-09-17 11:27:16     來(lái)源：索瑞達(dá)電子

大家好，我是小編。今日講解關(guān)于插件功率電感方面的知識(shí),以下內(nèi)容由小編整理，相關(guān)內(nèi)容供以參考。



一、插件功率電感作用

（1）阻流作用:線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)總是與線圈中的電流變化相對(duì)抗。主要可分為高頻阻流線圈及低頻阻流線圈。

（2）調(diào)諧與選頻作用:電感線圈與電容器并聯(lián)可組成lc調(diào)諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號(hào)的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來(lái)回振蕩，這就是lc回路的諧振現(xiàn)象。諧振時(shí)由于電路的感抗與容抗等值又反向，因此回路總電流的感抗最小，電流量最大（指f=f0的交流信號(hào)），所以lc諧振電路具有選擇頻率的作用，能將某一頻率f的交流信號(hào)選擇出來(lái)。

二、插件功率電感發(fā)展趨勢(shì)

移動(dòng)電話、相機(jī)、筆記本電腦的磁盤驅(qū)動(dòng)器以及便攜式音頻播放器只是少數(shù)還在使用的傳統(tǒng)電子元件，現(xiàn)在需要更多的是功率電感器。將日益復(fù)雜的電路整合到更加狹小的電路板空間中的巨大的市場(chǎng)壓力導(dǎo)致了性能更佳的、極具競(jìng)爭(zhēng)力的、更為精巧的終端元件的需求增大。電路板上的大功率轉(zhuǎn)化終端元件的廣泛應(yīng)用也導(dǎo)致了高效率直流轉(zhuǎn)換器和更精細(xì)電感器需求的增加。為了適應(yīng)這一挑戰(zhàn)，元件制造商都花重金在材料與制作上發(fā)展、生產(chǎn)和改善繞線和多層片式電感器，用具有相等或更好的性能的但也更加精細(xì)的設(shè)計(jì)來(lái)迎合市場(chǎng)的需要。

1、精細(xì)功率電感器 　

在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)當(dāng)中，面臨的最大挑戰(zhàn)是，既要提高電源供應(yīng)器的工作效率還要減小它的尺寸，也就是說(shuō)要設(shè)計(jì)在電力供應(yīng)設(shè)計(jì)中最好使用最小的電感器。解決此難題的辦法之一是，提高dc/dc轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率，這是影響低電感和小尺寸元件的關(guān)鍵。由負(fù)荷波動(dòng)引起的瞬態(tài)響應(yīng)較低的電感值是抵消了更好的。在這種情況下，伴隨著負(fù)載波動(dòng)所引起的更快的瞬態(tài)響應(yīng)，低電感值因高頻率而偏移。

但是，有得必有失，提高開(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)也增加了開(kāi)關(guān)損耗，這同樣會(huì)導(dǎo)致工作效率的降低。由于其他重要電路設(shè)計(jì)之間相互作用會(huì)影響器件性能這一特點(diǎn)，所以僅僅靠增加開(kāi)關(guān)頻率并非易事。

近期，開(kāi)關(guān)頻率一直保持在500khz左右而電感在4.7～10μh，這些因素包括提供更好的電路設(shè)計(jì)，改進(jìn)材料，完善制造技術(shù)，都能讓開(kāi)關(guān)頻率保持在1mhz以下。
然而，內(nèi)部電路的進(jìn)一步細(xì)化使得開(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)高達(dá)3mhz，但同時(shí)電感值也低于了2.0h。據(jù)推算，6～8mhz的開(kāi)關(guān)頻率以及低于1h的電感值并不常見(jiàn)，這就導(dǎo)致了電感器小型化的戲劇性。

2、較高的開(kāi)關(guān)頻率

1-a級(jí)電感器的發(fā)展趨勢(shì)是小包裝，低電感和更快的開(kāi)關(guān)頻率。例如擁有300khz開(kāi)關(guān)頻率但面積只有16或36mm2的電感器將被廣泛使用。使用一個(gè)9mm2大小的電感器能將開(kāi)關(guān)頻率提高為1.5mhz，這表明在增加開(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)也在相應(yīng)地減小尺寸。未來(lái)要提供更精細(xì)電感器的關(guān)鍵在于部件制造商是否有能力通過(guò)在電路設(shè)計(jì)、材料和制造等方面的不斷進(jìn)步來(lái)降低電感和提高開(kāi)關(guān)頻率。

手機(jī)用電感器技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)在包裝厚度上顯現(xiàn)了出來(lái)，例如，從兩三年前2mm到現(xiàn)在的1mm。該技術(shù)的顯著改善讓靠超薄元件支持器件的微型化趨勢(shì)持續(xù)吸引著全球電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)。即便如此，單純靠使用較小的電感器也不是一個(gè)完善的解決方案。

3、繞線改善

規(guī)模較小的便攜式設(shè)備需要更緊湊的更高效率的dc/dc轉(zhuǎn)換器，靠這些補(bǔ)充設(shè)備的強(qiáng)大功能來(lái)最大限度的完善電池能量。盡管大的元件難以同時(shí)縮減電感尺寸和保持較低阻抗，廠商們依然在通過(guò)更好的設(shè)計(jì)，改進(jìn)材料科學(xué)，提高制造技術(shù)來(lái)減少電感器尺寸。

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