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電感的頻率特性
在低頻時(shí),電感一般呈現(xiàn)電感特性,既只起蓄能,濾高頻的特性。但在高頻時(shí),它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱,感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。
下面就鐵氧體材料的電感加以解說(shuō):鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金,這種材料具有很高的導(dǎo)磁率,他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容zui小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用,因?yàn)樵诘皖l時(shí)他們主要程電感特性,使得線上的損耗很小。在高頻情況下,他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中,鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實(shí)際上,鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián),低頻下電阻被電感短路,高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高,以至于電流全部通過(guò)電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置,高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能,這是由他的電阻特性決定的。
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功率電感發(fā)展趨勢(shì)
移動(dòng)電話、相機(jī)、筆記本電腦的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)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)在需要更多的是功率電感器。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(chǎng)壓力導(dǎo)致了性能更佳的、極具競(jìng)爭(zhēng)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(jì)來(lái)迎合市場(chǎng)的需要。
1、精細(xì)功率電感器在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)當(dāng)中,面臨的zui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(shuō)要設(shè)計(jì)在電力供應(yīng)設(shè)計(jì)中zui好使用zui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(kāi)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(dòng)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(dòng)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(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)也增加了開(kāi)關(guān)損耗,這同樣會(huì)導(dǎo)致工作效率的降低。由于其他重要電路設(shè)計(jì)之間相互作用會(huì)影響器件性能這一特點(diǎn),所以僅僅靠增加開(kāi)關(guān)頻率并非易事。近期,開(kāi)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(jì),改進(jìn)材料,完善制造技術(shù),都能讓開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)高達(dá)3MHz,但同時(shí)電感值也低于了2.0H。據(jù)推算,6~8MHz的開(kāi)關(guān)頻率以及低于1H的電感值并不常見(jiàn),這就導(dǎo)致了電感器小型化的戲劇性。
2、較高的開(kāi)關(guān)頻率1-A級(jí)電感器的發(fā)展趨勢(shì)是小包裝,低電感和更快的開(kāi)關(guān)頻率。例如擁有300kHz開(kāi)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(gè)9mm2大小的電感器能將開(kāi)關(guān)頻率提高為1.5MHz,這表明在增加開(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)也在相應(yīng)地減小尺寸。未來(lái)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(guò)在電路設(shè)計(jì)、材料和制造等方面的不斷進(jìn)步來(lái)降低電感和提高開(kāi)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(lái),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(shì)持續(xù)吸引著全球電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)。即便如此,單純靠使用較小的電感器也不是一個(gè)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(lái)zui大限度的完善電池能量。盡管大的元件難以同時(shí)縮減電感尺寸和保持較低阻抗,廠商們依然在通過(guò)更好的設(shè)計(jì),改進(jìn)材料科學(xué),提高制造技術(shù)來(lái)減少電感器尺寸。盡管電感器是相當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),但為了適應(yīng)市場(chǎng)微型化的不斷需求同時(shí)不降低性能,我們?nèi)杂性S多技術(shù)障礙需要克服。
貼片電感的常用分類:貼片疊層電感(普通電流和大電流 高頻和低頻) 貼片功率電感(屏蔽和不屏蔽) 貼片共模電感
貼片疊層電感構(gòu)成:體積(0402 0603 0805 1206 1210)+感值(NH UH)、誤差(±5% ±10% ±20%)+額定電流
貼片功率電感的構(gòu)成:體積(長(zhǎng)+寬+高)+感值(UH、MH)+誤差(±10% ±20% ±30%)+額定電流
貼片共模電感的構(gòu)成:共模電感常規(guī)都是4個(gè)腳的,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它也是屬于功率電感的一類,但在外觀、用途和價(jià)格跟普通的功率電 感差別很大