一、功率电感器的定义
功率电感器是指用于DC-DC转换器等电源电路中的电感器,其还被称为功率线圈、功率扼流圈等。功率电感器一般用于电源处,能承受较大电流。电源电路中的电感器的主要用途有“变换电压用”以及“扼流”保护电路使用,并被用于各种电子设备中。
功率电感器中以流过大电流的绕组型为主流产品,通过配合铁氧体或软磁性金属磁芯可组成各类不同的产品。同时,可实现小型、薄型化的积层型、薄膜型产品在近年来也不断向大电流化方向发展。
Chinductor 大尺寸电感系列
二、功率电感器的工作原理
图1-1为开关调节器式降压电路的应用举例:
利用IC、功率电感器、电容器,将直流输入电压转换为所需的输出电压。功率电感器承担的作用是与电容器配合,将从IC输出的矩形波输出转换为直流。
只要缺少其中的任何一个,就无法正确整流。
三、功率电感器的应用
功率电感器普遍应用于汽车电子、服务器、电脑、智能手机、充电宝等电子设备,以下红色标示为用到的功率电感。
四、功率电感器的基本特性说明
备注说明:电感器规格参数中,对应参数Typical值为厂商生产出电感,抽查1000颗电感,90%满足要
求的参数值,所有电感均可以满足的规格参数值定义为Max值,所以正常电感以Max值作为
客户选择参考依据。
A.电感值是影响纹波电流和负载响应特性的一个非常重要的参数,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度,与外加电流无关。如下图示为影响电感感量的相关参数:
B.额定电流规定了电流值的上限,通过的直流电流超过该值时,无法保障质量。功率电感器的额定电流有两种,一种规定了直流叠加额定电流(Saturation),另一种规定了温升额定电流(Temperature),各自具有重要含义,额定电流往往以两者中最小的电流值定义。
B.1直流叠加额定电流 Isat
电感器的特性之一是直流叠加特性,即:当电感吸收的电能无法转换成磁能时,电感达到饱和,将这种特性称为直流叠加特性。直流叠加额
定电流规定了电感相对于未叠加电流的初始特性下降一定比例时的电流值(民品一般按照下降30%,车用按照下降20%)。
B.2温升额定电流 Itemp
这是以元件的发热为指标的额定电流规定,超过该范围使用,会导致元件损坏或组件故障。一般来说是按温度上升⊿40℃的电流值规定的。
C.直流阻抗表示通过直流电时的阻抗值。
由于该阻抗值因发热而产生电力损耗,所以直流阻抗越小损耗越少,但是,减小 Rdc与直流叠加特性、尺寸小型化等存在折衷关系。只要从上述的满足电感、额定电流等必要特性的电感器当中,选定Rdc更小的产品即可。
电感的直流阻抗DCR大小由线圈的材质、长度和横截面积决定(计算公式如下):
D.工作温度范围这是规定使用电感器时的环境温度容许范围的参数。
温度的影响因电路的工作环境而异,因此要根据实际使用环境选定。通常商用电感器产品工作温度范围为 -45℃~+125℃,车用工作温度范围为-45℃~+155℃,具体针对一些不同的终端也会有些特殊温度要求。
五、未来电感器的发展趋势及Chinductor发展定位
国产替代化仍是国内电感发展的主要趋势之一,Chinductor将在保证产品质量及特性需求和交付的前提下,为中国电感器事业的发展贡献力量,同时为客户创造更大的价值。
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