介绍POWER INDUCTOR 的原理,类型,应用及开发前景

2012.06.08

介绍POWER INDUCTOR 的原理,类型,应用及开发前景

1.功率电感的作用：在电路中主要起扼流、滤波、振荡作用 (1)阻流作用:线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化相对抗。主要可分为高频 阻流线圈及低频阻流线圈。 (2)调谐与选频作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电路的固有振荡频 率f0与非交流信号的频率f相等，则回路的感抗与容抗也相等，于是电磁能量就在电感、 电容之间来回振荡，这就是LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反 向，因此回路总电流的感抗最小，电流量最大(指f=f0的交流信号),所以LC谐振电路 具有选择频率的作用，能将某一频率f的交流信号选择出来。 2.功率电感类型： 固定电感线圈包括：环型线圈、扼流线圈、共模线圈、铁氧体磁珠、功率电感、有贴片 型与引脚型可供选择。广泛使用在网路、电信、电脑、交流电源和周边设备上 贴片线圈的用途：广泛使用在共模滤波器、多频变压器、阻抗变压器、平衡及不平衡转 换变压器、抑制电子设备EMI噪音、个人电脑及外围设备的USB线路、液晶显示面板、 功率电感-贴片电感-绕线电感-电感线圈-电感厂家-电子新闻低压微分信号、汽车遥控式 钥匙等 闭磁路大电流表面贴装功率电感特点及用途：理想的DC-DC转换电感，大功率，高饱和 电感器，直流电阻小，适合于大电流，带装或并卷轮包装以便自动表面安装，应用于录 放影机电源供应器、录放影机电源供应器、液晶电视机、手提电脑、办公自动化设备、 移动通讯设备、直流/直流转换器等

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在DC-DC 转换器中，功率电感器蓄积能量，发挥电流源的功能。针对开关等引起 的电流的急剧变化，线圈会在阻碍它的方向上产生电动势(线圈的自我感应), 功率电感器正是利用了这个作用。因此，功率电感器也称为功率扼流线圈(扼流 =choke 的意思是“切断”、“窒息”)。右图是降压型DC-DC 转换器(斩波方式) 的基本电路。开关元件(晶体管和 MOSFET)在电路上串联连接，周期性 地开/ 关直流电流。开关元件ON 时，受 线圈的自我感应作用的影响，功率电感 器为了阻碍流入的电流，产生电动势， 蓄积能量。继续关闭开关的话，功率电 感器为了维持电流，向输出侧传输电流， 输出蓄积的能量。 通过开关，以脉冲状传输的电流通过功 率电感器和电容器得到平稳化调节。输 出电压的大小取决于开关的ON 时间和 开关周期(ON 时间+OFF 时间)的比。 它叫做负载比，受控制器IC 等的控制。 在电子设备领域，IC 的驱动电压不断降 低，电路电流不断增大，连车载用途的 功率电感器也要满足较大的使用温度范 围，并支持大电流。但

是，为了同时实 现小型化，需要使用磁气特性优异的磁 芯。另外，功率电感器的磁芯特性对 DC-DC 转换器的效率也有很大影响。

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线圈的电感与线圈的截面积成正比，与 绕组数的平方成正比，如果磁芯使用高 导磁率的磁性体，就会吸收磁束，电感 显著增高。反过来，磁芯使用高导磁率 的磁性体，能够减少线圈的绕组数，减 少电阻，并能实现小型化。 但是，磁性体能够吸收的磁束是有限的。 如果增大流经线圈的直流电流，线圈的 电感就会降低，电感降低后，就会流过 更多的电流，磁芯最终达到磁饱和，丧 失线圈的功能。因此，作为功率电感器， 应使用具有优异的直流重叠特性的磁性 体磁芯。 磁性陶瓷铁氧体具有电阻率高，即使在 高频领域，涡流损耗也很少的优点，但 饱和磁束密度比金属类的小，所以如果 增大流经线圈的直流电流，电感就会从 某个值开始迅速降低。 TDK 的SMD 功率电感器VLM13580D1/DR 采用低损耗、直流重叠特性得到 了改进的铁氧体材料。并且，这个新产 品的额定电流提高到了20A,使用温度 范围也从过去的 40 ~+125℃扩大到了 40 ~+150℃。 金属类磁性材料的饱和磁束密度比铁氧 体还要高，有利于实现功率电感器的小 型化。新产品SPM6530-H 的磁芯使用高 饱和磁束密度的金属磁性材料，这是一 种SMD 功率电感器，以6.5mm 的方形尺 寸实现了相当于10mm 方形的铁氧体线 圈的直流重叠特性。通过一体成形，它 还实现了优异的抗震性能。 它不仅用于引擎控制ECU,还作为ABS、 前照灯等车载用途的DC-DC 转换器的扼 流线圈，发挥优异的性能。

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1、精细功率电感器 在便携式电子产品的电源供应器设计当中，面临的最大挑战是，既要提高电源供应器的工作效 率还要减小它的尺寸，也就是说要设计在电力供应设计中最好使用最小的电感器。解决此难题的办 法之一是，提高DC/DC转换器的开关频率，这是影响低电感和小尺寸元件的关键。由负荷波动引起 的瞬态响应较低的电感值是抵消了更好的。在这种情况下，伴随着负载波动所引起的更快的瞬态响 应，低电感值因高频率而偏移。 但是，有得必有失，提高开关频率的同时也增加了开关损耗，这同样会导致工作效率的降低。 由于其他重要电路设计之间相互作用会影响器件性能这一特点，所以仅仅靠增加开关频率并非易事。 近期，开关 …… 此处隐藏：3740字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……