电感厂大功率电感内部资料

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功率电感之大电流电感随着电气技术的发展，对电源在高频率，高效率，环保，尺寸，安全，低温升， 低噪音，抗干扰 E 等方面不断提出新的要求，在结构上提出“轻、薄、短、小”的 要求，对关键器件提出了扁平化，轻量化，低功耗和高性能的要求，体现在磁性器 件方面，尤其是非隔离 DC-DC 模块电源中，贴片化和扁平化(低高度)成为一种趋 势。CODACA 从 2001 年成立至今，已专注生产电感 14 年，其产品系列不断推陈出新， 顺应时代的发展，无论是技术积累还是品质和性价比，都奠定了 CODACA 这一电感品 牌越来越具有影响力。 对于电源工程师以及磁性器件件工程师而言，高频化大功率电路对产品体积要 求越来越严苛，功率密度要求越来越大，只有对功率电感有了更系统了解，尤其是 大电流电感，才能设计和选型更优化的电感。 本文系统的对功率电感的相关知识进行阐述整理，主要包括功率电感的定义、 选型因素、常用磁性材料、功率电感的工作点、典型电气参数、非典型参数、扁平 线绕组的优势，常用拓扑结构和关于温升、饱和和噪音三个问题的建议。 1. 功率电感的定义 功率电感(Power Inductor),顾名思义，用在电路中传输功率的电感。电感在电 路中主要用来处理功率，信号和电磁兼容(EMC) ,其中负责功率传输的主要包括升 压电感(boost) ,降压电感(buck) ,升降压电感(buck-boost) ,功率因素校正电 感(PFC) ,正激电路输出侧的直流输出滤波电感(相当于 buck)和逆变电路输出侧 的逆变电感等，这些电感同时承担着储能和平滑滤波的作用；其中用于 EMC 的电感 分为共模电感和差模电感，差模电感在电路中主要滤除差模干扰，无论传输电流是

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直流电还是交流电，都需要承担滤波和储能的作用，因此在本篇文章中，从能量储 存的角度讲，也将差模电感归入功率电感范畴。 2. 功率电感的选型因素： 1) 电感的电气特性，主要饱和特性，温升特性，频率特性等； 2) 电感的机械特性，主要尺寸限制，贴装方式，机械要求等； 3) 电感的使用环境，电气条件裕量，环境温湿度，酸碱度等； 4) 电感的性价比(品质，品牌，技术支持，服务，付款条件等) ; 5) 电感的新型研发，深度定制和快捷样品反馈以及批产能力； 功率电感的选型因素很多，对于设计人员或者采购人员而言，在满足主要考量 因素的情况下，尽可能的平衡其他因素。比如成本为主要考虑因素，磁芯可选用廉 价的铁粉心，但产品的尺寸和损耗可能会比较大，或者选用没有品质保证的供应商， 但客户服务和技术支持会比较差些等；比如产品的温度特性有严格要

求，可能需要 成本昂贵的 MPP 磁芯或者羰基铁粉心等。CODACA 从 2001 年成立至今，已专业生产电 感 14 年，无论是技术积累还是品质和性价比，都奠定了 CODACA 这一电感品牌越来 越具有影响力。 3. 功率电感常用磁性材料 常用的软磁材料主要分为镍锌(NiZn)铁氧体和锰锌(MnZn)铁氧体，全系列 金属磁粉心(High-Flux,MPP,Sendust,Fe-Si,Fe-Si-Cr,Fe-Si-Ni,IRON Powder, Nanodust 等) , 非晶/纳米晶， 叵末合金和硅钢等。 本文就 CODACA 普通贴片功率电感、 一体成型电感和组装式大电流电感所用材料重点进行介绍。 镍锌(NiZn)铁氧体，有着极高的电阻率，等同于绝缘体，其磁导率 10~2000, 饱和磁通密度 0.25T~0.44T,应用频率 0.1~100MHz,低磁导率可达 GHz,主要用来做

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磁棒，螺纹磁心，环形磁芯，工字磁芯，多孔磁珠，贴片功率电感用工字磁芯以及 屏蔽外壳等。普通贴片功率电感的磁导率多为 NX-400,NX-500,插件工字电感,棒形 电 感 多 采 用 NX-100,NX-400,NX-700,NX-1000 。 贴 片 功 率 电 感 系 列 主 要 有 SP, CWPA,SPRH,SPRB, SPM.SPE,SPD, SPDR,SPC,SPF 等。此类电感的应用频率高，功耗小， 工艺成熟，是目前市场最常见的小功率电感。除此之外，还有采用低温共烧工艺 (LTCC) 、印刷工艺制作的铁氧体叠层电感 CFI 以及磁珠 CFB。 锰锌(MnZn)铁氧体，主要分为高导铁氧体，功率铁氧体和电信用温度稳定性 铁氧体， 磁导率 800~18000, 饱和磁通密度 Bs 0.4T~0.54T,居里温度 Tc 120℃~280℃, 应用频率 10KHz~4MHz,电阻率比 NiZn 小，且材料具有“硬”饱和特性(电感量随着 电流增大有陡然衰减现象) ,故在设计时需谨慎考量。一般将磁导率大于 5000 称为 高导铁氧体，磁导率最高可达 18000,主要用来制作宽带变压器，驱动变压器，电流 互感器和共模电感等。高导铁氧体最常用于共模电感，吸收和反射电路中共模干扰， 主要滤除 30MHz 以内的传导干扰。功率铁氧体的磁导率 2000~2500(PC95 3300) ,饱 和磁通密度 Bs 均大于 0.48T,主要用来制作开关电源高频变压器，输出电感，谐振 电感等。TDK 的牌号主要包括 PC30,PC40,PC44,PC45,PC46,PC47,PC90 , PC95 ,在 100KHz/200mT 下， PC47 的损耗低于 250mW/cm3, 而 PC95 在全温度范围内 (25℃~120℃) 损耗密度低于 350 mW/cm3,在 90℃低至 280 mW/cm3,市面常见 PC40(410 mW/cm3)和 PC44(300 mW/cm3)。国内横店东磁和天通等磁芯厂商经多年发展，性能优异。功率 铁氧体制作成功率电感时，主要通过在磁路中开气隙储存能量。由于气隙处存在杂 散磁场，当应用频率过高或者交流磁感应强度太大，首先会引起较大的电磁干扰， 其次气隙处可能产生噪音，第三杂散磁 …… 此处隐藏：8970字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……