此類貼片電感又稱�:功率電感,大電流電�1、表面貼裝高功率電感�2、具有小型化,高品質(zhì),高能量?jī)?chǔ)存和�電阻之特性�3、主要應(yīng)用在電腦顯示板卡,筆記本電腦,脈沖記憶程序設(shè)�(jì),以�DC-DC�(zhuǎn)換器��4、可提供卷軸包裝適用于表面自�(dòng)貼裝�
1.平底表面適合表面貼裝�
2、優(yōu)異的端面�(qiáng)度良好之焊錫性�
3、具有較高Q�,低阻抗之特�(diǎn)�
4. 低漏磁,低直電阻,耐大電流之特�(diǎn)�
5. 可提供編帶包�,便于自�(dòng)化裝配�
為便攜式電源�(yīng)用選擇電�,需要考慮的最重要的三�(diǎn)是:尺寸大小、尺寸大小,第三還是尺寸大小。移�(dòng)電話的電路板面積十分緊俏珍貴,隨著MP3 播放�、電視和視頻等各種功能被增加到電話中�(shí),尤其如此。功能增加也將增加電池的電流消耗量。因�,以前一直由線性調(diào)節(jié)器供電或直接連接到電池上的模塊需要效率更高的解決方案。實(shí)�(xiàn)更高效率解決方案的步是采用磁性降壓轉(zhuǎn)換器。正如其名稱所暗示的,這時(shí)需要一�(gè)電感� 電感的主要規(guī)格除尺寸大小外,還有�(kāi)�(guān)頻率下的電感�、線圈的直流阻抗(DCR)、額定飽和電流、額定rms電流、交流阻�(ESR)以及Q因子。根�(jù)�(yīng)用的不同,電感類型的選擇――屏蔽式或非屏蔽式――也是很重要的� 類似于電容中的直流偏�,廠商A�2.2μH電感可能與廠商B的完全不�。在相關(guān)溫度范圍�(nèi)電感值與直流電流的關(guān)系是一條非常重要的曲線,必需向廠商索�。在這條曲線上可以查到額定飽和電�(ISAT)。ISAT一般定義為電感值降量為額定值的30[[%]]�(shí)的直流電�。某些電感生�(chǎn)商沒(méi)有規(guī)定ISAT。他們可能之給出了溫度高于環(huán)境溫�40℃時(shí)的直流電��
DCR引起傳導(dǎo)損�,在輸出電流較高�(shí)影響效率。ESR隨工作頻率的提高而增加,在輸出電流較小時(shí)影響占主�(dǎo)地位的開(kāi)�(guān)損�。ESR與Q因子成正�。相同頻率下,低ESR電感的Q因子更高。在電感滿足所有其它規(guī)格時(shí),為什么系�(tǒng)�(shè)�(jì)人員還應(yīng)考慮ESR和Q因子��
�(dāng)�(kāi)�(guān)頻率超過(guò)2MHz�(shí),必需格外�(guān)注電感的交流損耗。規(guī)格說(shuō)明書中列出比較的不同廠商的電感的ISAT和DCR在開(kāi)�(guān)頻率下可能有極為不同的交流阻�,導(dǎo)致輕�(fù)載下顯著的效率差�。這一�(diǎn)�(duì)提高便攜式電源系�(tǒng)中電池的壽命至為重要,因?yàn)橄到y(tǒng)大部分的�(shí)間是處于睡眠、待�(jī)或低功率模式下的�
由于電感生產(chǎn)廠商很少提供ESR和Q因子信息,設(shè)�(jì)人員�(yīng)該主�(dòng)向他們索取。廠商給出的電感與電流關(guān)系也往往只限�25�,故�(yīng)該索取工作溫度范圍內(nèi)的相�(guān)�(shù)�(jù)。最壞情況一般是85��
�3給出了各種電感的交流阻抗與頻率的�(guān)�??紤]一�(gè)降壓�(zhuǎn)換器的例子,其規(guī)格參�(shù)如下:FSW=2MHz,VIN=5.5V,L=2.2 μH,VOUT=1.5V,I=0 �600MA,ΔI=289MA (�(jì)算�)�
參見(jiàn)�3�2.2μH額定電感在低頻下的DCR�0.2Ω�2MHz下的ESR�1Ω。電感引起的直流損耗和交流損耗可用下式計(jì)算:
DC損�=I2×DCR
AC損�=(dΔI2)/12×ESR
由上式可�,輸出電流較高時(shí),低頻或直流損耗占主導(dǎo)地位;輸出電流較低時(shí),交流損耗占主導(dǎo)地位。ΔI是轉(zhuǎn)換器的峰峰值紋波電�,在連續(xù)傳導(dǎo)工作模式中,輸出電流高和低時(shí)其幅度都一�。由�(shù)�(xué)�(jì)算可知,I=600MA�(shí),電感總體損耗的91[[%]]是直流損耗;I=50mA�(shí),電感總體損耗的93[[%]]是交流損耗�
�4a (ESR) � 4b (Q)給出了廠商A(� ESR,高Q�)和廠商B(高ESR,低Q�)的電�,還顯示了采用這些電感(�4c) �2MHz�(zhuǎn)換器的效率曲線。從這些�(shù)�(jù)判斷,即使廠商A有較高的DCR,它也能在輕�(fù)載下提供更高的效率�
根據(jù)�(yīng)用的不同,可以選擇屏蔽式或非屏蔽式電感器。一般而言,屏蔽式電感用于那些必須滿足�(yán)格的EMI�(guī)范的便攜式應(yīng)��
但絕非不重要的是,按照生�(chǎn)方式的不�,有兩類電感�。類是傳�(tǒng)的繞線線圈式(Wire Wound coil)電感,另一類是較新式的芯片電感。芯片電感憑其尺寸和高度方面的優(yōu)�(shì)使用正日益廣�。PCB裝配�(shí)的安裝速度也是芯片(多層)電感生產(chǎn)商大肆宣傳的�(yōu)�(diǎn)之一。在選擇�(kāi)�(guān)解決方案�(shí),系�(tǒng)�(shè)�(jì)人員必須考慮到芯片電感的某些�(guān)鍵規(guī)格。電感和直流電流的關(guān)系隨溫度的變化是線圈式電感和芯片電感有顯著不同的一�(gè)主要參數(shù)。圖5顯示了繞線線圈電感和芯片電感的橫截面示意��
從圖6可看�,一般來(lái)�(shuō),線圈式電感的電�-直流電流及溫度關(guān)系曲線在飽和電流之前很平�。在飽和電流之后,則隨電流變化出�(xiàn)急劇下降。典型地,ISAT�85oC �(shí)�25 oC�(shí)要低10%到20[[%]]�
25℃時(shí),芯片電感有一�(gè)高于額定值的初始電感值。一旦電流增�,芯片電感就�(kāi)始下降。因�,大多數(shù)情況�,額定ISAT的定義不適用于芯片電感。規(guī)定了溫度上升的額定rms電流也決定了芯片電感的額定電�。電感值隨溫度下降,不隨直流電流下�,是芯片電感的另一�(gè)特性�
�(guān)于實(shí)際的電感�,系�(tǒng)�(shè)�(jì)人員必須�(jǐn)慎選擇正確的電感,并按照�(guī)格說(shuō)明書找到最小的電感�。電感選擇不正確�(huì)影響到穩(wěn)定性,引起次諧波振�(sub-harmonic oscillations),和/或降低開(kāi)�(guān)的額定輸出電�。與陶瓷電容的情況相同,�(shè)�(jì)人員�(yīng)�(dāng)主要�(guān)注實(shí)際工作情況中的電感�,而非額定電感��
如何為磁性降壓轉(zhuǎn)換器選擇電感的額定電流呢?如果電感的額定IRMS大于所需輸出電流,最容易的方法是選擇額定值大于或等于�(kāi)�(guān)的電流限值的ISAT。不�(guò),正如我�?cè)谛酒姼兄锌吹降?,我們必須搜尋滿足穩(wěn)定性和輸出電流要求的最小電感�。選擇較高值的芯片電感(比如�3.3μH代替2.2μH) �(lái)滿足電感要求是不可行的,�?yàn)�?duì)相同外殼尺寸的電感器,電感值越高,其下降就越劇��
此外,芯片電感廠商間存在著各種差異。例�,廠商A可能采用低滲透性材�,使電感值逐步改變。但這種方案需要更多的介電�。因�,較之采用高滲透率材料、下降更劇烈的廠商B,A將有更高的DCR,B的DCR較低�
電感是儲(chǔ)能元�,而磁珠是能量�(zhuǎn)換(珠,而電感是一種儲(chǔ)能元�,用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等,其�(yīng)用頻率范圍很少超�(guò)50MHz�
1.片式電感:在電子�(shè)備的 PCB 板電路中�(huì)大量使用感性元件和EMI濾波器元�。這些元件包括片式電感和片式磁珠,以下就這兩種器件的特點(diǎn)�(jìn)行描述并分析他們的普通應(yīng)用場(chǎng)合以及特殊應(yīng)用場(chǎng)�。表面貼裝元件的好處在于小的封裝尺寸和能夠滿足實(shí)際空間的要求。除了阻抗值),額定電流,和低Q�。當(dāng)作為濾波器使用時(shí),希望寬的帶寬特�,因此,并不需要電感的高Q特�。低的DCR可以保證最小的電壓降,DCR定義為元件在�(méi)有交流信�(hào)下的直流電阻�
2.片式磁珠:片式磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)�(gòu)� PCB電路 )中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成�,直流成分是需要的信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響�
片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成,構(gòu)成高體高阻抗,消除傳輸線中的電磁干擾� 閉合磁路�(jié)�(gòu),更好地消除信號(hào)的串�� 極好的磁屏蔽�(jié)�(gòu)。降低直流電阻,以免�(duì)有用信號(hào)頻率范圍為多�� 噪聲源是�(shuí)。需要多大的噪聲衰減� �(huán)境條件是什么(溫度,直流電�,結(jié)�(gòu)�(qiáng)度)� 電路和負(fù)載阻抗是多少。是否有空間在PCB板上放置磁珠。前三條通過(guò)觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判�。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要,即電阻,感抗和總阻�??傋杩雇ㄟ^(guò)ZR22πfL()2+:=fL�(lái)描述。典型的阻抗曲線可參�(jiàn)磁珠的DATASHEET�
通過(guò)這一曲線,選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)� 片式磁珠在過(guò)大的直流電壓�,阻抗特性會(huì)受到影響,另外,如果工作溫升�(guò)高,或者外部磁�(chǎng)�(guò)�,磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響�
蜂窩電話,尋呼機(jī),音頻設(shè)�,PDAs(�(gè)人數(shù)字助理),無(wú)線遙控系�(tǒng)以及低壓供電模塊�。片式磁珠:�(shí)鐘發(fā)生電�,模擬電路和�(shù)字電路之間的濾波,I/O輸入/輸出�(nèi)部連接器(比如串口,并口,鍵盤,鼠�(biāo),長(zhǎng)途電信,本地局域網(wǎng)),射頻(RF)電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之�,供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾,計(jì)算機(jī),打印機(jī),錄像機(jī)(VCRS�,電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止�
射頻(RF)和�(wú)線通訊,信息技�(shù)�(shè)�,雷�(dá)檢波器,汽車電子,蜂窩電�,尋呼機(jī),音頻設(shè)�,PDAs(�(gè)人數(shù)字助理),無(wú)線遙控系�(tǒng)以及低壓供電模塊��