功率电感器的分类和特点

发布时间：2022-08-05 13:36
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2995

    功率电感是一个笼统的名词，包括贴片功率电感和插件功率电感。功率电感一般是指电气工程中用的，能承受大功率的电感器，如大型电机(AC)降压起动用的电感器(也叫电抗器)。功率电感是贴片电感(Chipinductors)的简称，又称为大电流电感和表面贴装高功率电感。具有小型化，高品质，高能量储存和低电阻等特性。一般电子线路中的电感是空心线圈，或带有磁芯的线圈，只能通过较小的电流，承受较低的电压;而功率电感也有空心线圈的，也有带磁芯的，主要特点是用粗导线绕制，可承受数十安，数百，数千，甚至于数万安。

    一、什么是功率电感器

    线圈是呈螺旋状的电极的总称。其中，用于电气用途线圈被称为电感器，并且可以分为两类，一类是用于信号系统的RF电感器，另一类是用于电源系统的功率电感器。本文中说明的功率电感器，是在DC-DC转换器等的电压转换电路中，构成其一部分的元件。

    下面说明功率电感器在DC-DC转换器中的作用。功率电感器被用于转换为所需电压的升压、降压，或者被用于升降压电路。其中，主要在开关调节器式电路中使用。图1为开关调节器式降压电路。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。

    二、功率电感器的类型

    1、金属合金绕线型

    金属合金绕线型是采用绕线和涂布了树脂的金属磁性粉热压而成电感器。从大型产品到小型产品，可以适用于大电流领域。金属磁性材料与后述的铁氧体材相比，虽然透磁率较低，但却具有出色的直流叠加特性，属于适合大电流的材料。近年来，DC-DC转换器的开关速度不断提高，低电感需求日益增加，金属合金绕线型在大部分市场逐渐成为主要商品。此外，金属磁性材料还有一大特点，就是温度特性优于铁氧体材料。导磁率受环境温度的影响很小，因此在高温时也能保持稳定的直流叠加特性。目标市场涵盖广泛领域，包括汽车、智能手机、HDD等等。

功率电感器的分类和特点

    金属合金绕线型技术包括金属磁性材料及其加工技术、采用了铜丝的绕线技术(图6)。村田确立了自己的材料技术，可以实现独特的绕线结构、高导磁率及高绝缘性。依靠这些技术的融合，可以提高电感的获取效率、降低直流阻抗，实现支持大电流的产品线。

    2、铁氧体绕线型

    铁氧体绕线型电感器是将铜丝在铁氧体芯部盘绕成螺旋状。村田的大多数铁氧体绕线型，都在铁氧体芯部盘绕的铜丝上涂布了磁性树脂。树脂涂层的目的是减少漏磁通，提高电感的获取效率和强度。因为铁氧体的导磁率很高，在高电感领域使用时，选择铁氧体绕线型有利。目标市场涵盖广泛领域，包括智能手机、TV、HDD等等。

    铁氧体绕线型技术、包括铁氧体材料和磁性树脂材料技术、铁氧体芯形成技术以及从细线到粗线对应的绕组技术(图8)。将这些技术相结合,实现了尺寸种类繁多和广泛的电感产品。

    3、铁氧体多层型

    铁氧体多层型电感器是将磁性材料与内部电极交互叠加烧结而成的。与绕线结构相比，可以实现小型化、薄型化。对于小型低电感需求，使用金属合金绕线型的情况日益增加，小型大L、高耐压领域越来越需要铁氧体多层型的特性。

    铁氧体多层型技术，包括铁氧体材料技术、高纵横比的内部电极形成技术、电路设计技术、叠层技术。用无法靠传统的叠片实现的内部电极高纵横比技术，可以进一步降低阻抗。同时，依靠高自由度的磁路间隙形成技术，抑制磁饱和，实现了优异的直流叠加特性。依靠这些技术，实现了支持需要小型化和薄型化领域的产品线。

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