屏蔽式功率電感
功率電感發(fā)展趨勢
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移動電話、相機(jī)、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)在需要更多的是電感廠家。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(dǎo)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(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)計來迎合市場的需要。
1、精細(xì)電感廠家 在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計當(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(fù)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(fù)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(dǎo)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(jìn)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(jìn)一步細(xì)化使得開關(guān)頻率已經(jīng)高達(dá)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(dǎo)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(xì)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(jìn)步來降低電感和提高開關(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，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(bǔ)充設(shè)備的強(qiáng)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(jìn)材料科學(xué)，提高制造技術(shù)來減少電感器尺寸。
提問者：gwerwfe
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