电磁兼容(EMC):5分钟看懂一体成型电感

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1前言

随着电感器件向着低电压、耐大的直流偏置、温度稳定性好、小型化、薄型化、轻量化的方向发展,普通的软磁铁氧体材料已经不能胜任如此高的要求,一体成型电感顺势登上了历史的舞台,成为电感器件家族中的重要成员。

一体成型电感与几种常用电感的外观差异:

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2发展历程

一体成型电感又叫功率电感,它的出现归功于电脑主板技术的发展和电源技术的发展:CPU主频越来越高,因此对稳定供电和滤波方面的要求很高,一体成型电感解决了这个问题,它能在大电流的条件下长期工作,并能为CPU稳定供电,当然电感最主要的作用还是滤波,在这一方面,一体成型电感也不逊色。良好的材料特性和特殊设计,使电感结构更稳定,阻抗更低,因此就具有更高的效率。

3结构

一体成型电感(模压电感)由金属粉材、电极和线圈组成,线圈本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面,电感为SMD结构设计,使用时既不会损坏电感,又能提高生产效率。

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线圈

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磁粉

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一体成型电感工艺流程图

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新的工艺下生产产品,即改变了传统的压力选取,也改变了因压力过大导致漆皮破损产品不饱满有缺角的不良现象,生产出既能满足产品质量,又能提高生产效率的一体成型功率电感。

4主要参数

1.感量:

能抑制流过电流的改变,电感值受磁芯的材质、形状和尺寸,以及绕线的圈数与形状所影响,电感的标准单位为享利(Henry),用字母H表示,电感的符号用L表示。

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2.直流电阻(dcr):

电感直流电下测得之阻抗;阻抗愈小愈好,单位欧姆。直流电阻受到铜线的线径、圈数、等因素的影响。绕线越粗,电阻越小,温度越低,电阻越小,绕线越短,电阻越小,不同材料电阻也不同;金、银、铜(电阻由小→大)。

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R=电阻(Ω)

ρ=电阻系数

e=导体长度(cm)

A=导体横截面积㎡

3.饱和电流:

产品通过电流后,允许感值降幅30(%),饱和磁束密度(Bs)越高耐电流越高。

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4.温升电流:

产品通过电流后,由于功耗影响产品表面温升,允许上升温度(℃)所定义的电流。温度上升=铜损耗+铁损耗铜损耗=l²R铁损耗=磁滞损失(Hysteresis loss)+涡流损失(Eddy current loss)

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5应用

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详见一体成型功率电感在车载仪表板、行车记录仪及车充上的应用:

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6总结

一体成型电感的优势如下:

1.磁屏蔽结构,磁路闭合,抗电磁干扰强,EMI抑制效果好;

2. 无引线端头,寄生电感小;

3.通流能力强,可在大电流环境下持续长期工作且功耗低;

4.体积小、侧面低、节省PCB空间;

5.电感啸叫声小(线圈与磁粉紧密结合,结构上避免线圈震动);

6.同尺寸直流阻抗DCR最低。

原文始发于:电磁兼容(EMC):5分钟看懂一体成型电感

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作者 ab