功率電感科普知識

功率電感科普知識

　　一般是指電氣工程中用的，能承受大功率的電感器，如大型電機(AC)降壓起動用的電感器(也叫電抗器)。功率電感是分帶磁罩和不帶磁罩兩種，主要由磁芯和銅線組成。下面和小編一起來看功率電感科普知識，希望有所幫助！

　　功率電感科普知識

　　一、功率電感特點

　　主要特點為：

　　1、平底表面適合表面貼裝。

　　2、優(yōu)異的端面強度良好之焊錫性。

　　3、具有較高Q值，低阻抗之特點。

　　4、低漏磁，低直電阻，耐大電流之特點。

　　5、可提供編帶包裝，便于自動化裝配。

　　二、功率電感作用

　　在電路中主要起扼流、濾波、振蕩作用。

　　三、功率電感與其它電感相比

　　一般電子線路中的電感是空心線圈，或帶有磁芯的線圈，只能通過較小的電流，承受較低的電壓；而功率電感也有空心線圈的，也有帶磁芯的，主要特點是用粗導線繞制，可承受數(shù)十安，數(shù)百，數(shù)千，甚至于數(shù)萬安。

　　四、功率電感發(fā)展趨勢

　　移動電話、相機、筆記本電腦的磁盤驅(qū)動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壓力導致了性能更佳的、極具競爭力的、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)用也導致了高效率直流轉(zhuǎn)換器和更精細電感器需求的增加。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的設(shè)計來迎合市場的需要。

　　1、精細功率電感器在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計當中，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，也就是說要設(shè)計在電力供應(yīng)設(shè)計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)換器的開關(guān)頻率，這是影響低電感和小尺寸元件的'關(guān)鍵。由負荷波動引起的瞬態(tài)響應(yīng)較低的電感值是抵消了更好的。在這種情況下，伴隨著負載波動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，提高開關(guān)頻率的同時也增加了開關(guān)損耗，這同樣會導致工作效率的降低。由于其他重要電路設(shè)計之間相互作用會影響器件性能這一特點，所以僅僅靠增加開關(guān)頻率并非易事。近期，開關(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，改進材料，完善制造技術(shù)，都能讓開關(guān)頻率保持在1MHz以下。然而，內(nèi)部電路的進一步細化使得開關(guān)頻率已經(jīng)高達3MHz，但同時電感值也低于了2.0H。據(jù)推算，6～8MHz的開關(guān)頻率以及低于1H的電感值并不常見，這就導致了電感器小型化的戲劇性。

　　2、較高的開關(guān)頻率1-A級電感器的發(fā)展趨勢是小包裝，低電感和更快的開關(guān)頻率。例如擁有300kHz開關(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9mm2大小的電感器能將開關(guān)頻率提高為1.5MHz，這表明在增加開關(guān)頻率的同時也在相應(yīng)地減小尺寸。未來要提供更精細電感器的關(guān)鍵在于部件制造商是否有能力通過在電路設(shè)計、材料和制造等方面的不斷進步來降低電感和提高開關(guān)頻率。

　　手機用電感器技術(shù)的進步已經(jīng)在包裝厚度上顯現(xiàn)了出來，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持續(xù)吸引著全球電子產(chǎn)品消費市場。即便如此，單純靠使用較小的電感器也不是一個完善的解決方案。

　　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，靠這些補充設(shè)備的強大功能來最大限度的完善電池能量。

　　盡管大的元件難以同時縮減電感尺寸和保持較低阻抗，廠商們依然在通過更好的設(shè)計，改進材料科學，提高制造技術(shù)來減少電感器尺寸。盡管電感器是相當簡單的結(jié)構(gòu)，但為了適應(yīng)市場微型化的不斷需求同時不降低性能，我們?nèi)杂性S多技術(shù)障礙需要克服。

　　簡介

　　功率電感一般指貼片電感。具有小型化，高品質(zhì)，高能量儲存和低電阻等特性。

　　一般電子線路中的電感是空心線圈，或帶有磁芯的線圈，只能通過較小的電流，承受較低的電壓；而功率電感也有空心線圈的，也有帶磁芯的。

　　分類

　　片式電感器主要有4種類型，即繞線型、疊層型、編織型和薄膜片式電感器。常用的是繞線式和疊層式兩種類型。前者是傳統(tǒng)繞線電感器小型 化的產(chǎn)物；后者則采用多層印刷技術(shù)和疊層生產(chǎn)工藝制作，體積比繞線型片式電感器還要小，是電感元件領(lǐng)域重點開發(fā)的產(chǎn)品。

　　繞線型

　　它的特點是電感量范圍廣(mH～H)，電感量精度高，損耗小(即Q大)，容許電流大、制作工藝繼承性強、簡單、成本低等，但不足之處是在進一步小型化方 面受到限制。陶瓷為芯的繞線型片電感器在這樣高的頻率能夠保持穩(wěn)定的電感量和相當高的Q值，因而在高頻回路中占據(jù)一席之地。

　　TDK的NL系列電感為繞線型，0.01~100uH，精度5%，高Q值，可以滿足一般需求。

　　NLC型 適用于電源電路，額定電流可達300mA；NLV型為 高Q值，環(huán)保(再造塑料)，可與NL互換；NLFC 有磁屏，適用于電源線。

　　疊層型

　　它具有良好的磁屏蔽性、燒結(jié)密度高、機械強度好。不足之處是合格率低、成本高、電感量較小、Q值低。

　　它與繞線片式電感器相比有諸多優(yōu)點：尺寸小，有利于電路的小型化，磁路封閉，不會干擾周圍的元器件，也不會受臨近元器件的干擾，有利于元器件的高密度安裝；一體化結(jié)構(gòu)，可靠性高；耐熱性、可焊性好；形狀規(guī)整，適合于自動化表面安裝生產(chǎn)。

　　TDK的MLK型電感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度設(shè)計，單片式結(jié)構(gòu)，可靠性高；MLG型的感值小，采用高頻陶瓷，適用于高頻電路；MLK型工作頻率12GHz，高Q，低感值(1n~22nH)

　　薄膜片式

　　具有在微波頻段保持高Q、高精度、高穩(wěn)定性和小體積的特性。其內(nèi)電極集中于同一層面，磁場分布集中，能確保裝貼后的器件參數(shù)變化不大，在100MHz以上呈現(xiàn)良好的頻率特性。

　　編織型

　　特點是在1MHz下的單位體積電感量比其它片式電感器大、體積小、容易安裝在基片上。用作功率處理的微型磁性元件。

　　主要產(chǎn)品

　　功率電感、模壓電感、一體成型電感、磁膠電感、疊層電感、貼片電感、功率電感、電感器、可調(diào)電感、片式電感、大功率電感、大電流電感等系列產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、PDA、筆記本電腦、移動電話、網(wǎng)絡(luò)通信、顯卡、液晶背光源、電源模塊、汽車電子、安防產(chǎn)品、辦公自動化、家庭電器、對講機、電子玩具、運動器材及醫(yī)療儀器等。

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