电感厂大功率电感内部资料汇集
功率电感之大电流电感 随着电气技术的发展,对电源在高频率,高效率,环保,尺寸,安全,低温升,低噪音,抗干扰E等方面不断提出新的要求,在结构上提出“轻、薄、短、小”的要求,对关键器件提出了扁平化,轻量化,低功耗和高性能的要求,体现在磁性器件方面,尤其是非隔离DC-DC模块电源中,贴片化和扁平化(低高度)成为一种趋势。CODACA从2001年成立至今,已专注生产电感14年,其产品系列不断推陈出新,顺应时代的发展,无论是技术积累还是品质和性价比,都奠定了CODACA这一电感品牌越来越具有影响力。 对于电源工程师以及磁性器件件工程师而言,高频化大功率电路对产品体积要求越来越严苛,功率密度要求越来越大,只有对功率电感有了更系统了解,尤其是大电流电感,才能设计和选型更优化的电感。 本文系统的对功率电感的相关知识进行阐述整理,主要包括功率电感的定义、选型因素、常用磁性材料、功率电感的工作点、典型电气参数、非典型参数、扁平线绕组的优势,常用拓扑结构和关于温升、饱和和噪音三个问题的建议。 1. 功率电感的定义 功率电感(Power Inductor),顾名思义,用在电路中传输功率的电感。电感在电路中主要用来处理功率,信号和电磁兼容(EMC),其中负责功率传输的主要包括升压电感(boost),降压电感(buck),升降压电感(buck-boost),功率因素校正电感(PFC),正激电路输出侧的直流输出滤波电感(相当于buck)和逆变电路输出侧的逆变电感等,这些电感同时承担着储能和平滑滤波的作用;其中用于EMC的电感分为共模电感和差模电感,差模电感在电路中主要滤除差模干扰,无论传输电流是直流电还是交流电,都需要承担滤波和储能的作用,因此在本篇文章中,从能量储存的角度讲,也将差模电感归入功率电感范畴。 2. 功率电感的选型因素: 1) 电感的电气特性,主要饱和特性,温升特性,频率特性等; 2) 电感的机械特性,主要尺寸限制,贴装方式,机械要求等; 3) 电感的使用环境,电气条件裕量,环境温湿度,酸碱度等; 4) 电感的性价比(品质,品牌,技术支持,服务,付款条件等); 5) 电感的新型研发,深度定制和快捷样品反馈以及批产能力; 功率电感的选型因素很多,对于设计人员或者采购人员而言,在满足主要考量因素的情况下,尽可能的平衡其他因素。比如成本为主要考虑因素,磁芯可选用廉价的铁粉心,但产品的尺寸和损耗可能会比较大,或者选用没有品质保证的供应商,但客户服务和技术支持会比较差些等;比如产品的温度特性有严格要求,可能需要成本昂贵的MPP磁芯或者羰基铁粉心等。CODACA从2001年成立至今,已专业生产电感14年,无论是技术积累还是品质和性价比,都奠定了CODACA这一电感品牌越来越具有影响力。 3. 功率电感常用磁性材料 常用的软磁材料主要分为镍锌(NiZn)铁氧体和锰锌(MnZn)铁氧体,全系列金属磁粉心(High-Flux,MPP,Sendust,Fe-Si,Fe-Si-Cr,Fe-Si-Ni,IRON Powder,Nanodust等),非晶/纳米晶,叵末合金和硅钢等。本文就CODACA普通贴片功率电感、一体成型电感和组装式大电流电感所用材料重点进行介绍。 镍锌(NiZn)铁氧体,有着极高的电阻率,等同于绝缘体,其磁导率10~2000,饱和磁通密度0.25T~0.44T,应用频率0.1~100MHz,低磁导率可达GHz,主要用来做磁棒,螺纹磁心,环形磁芯,工字磁芯,多孔磁珠,贴片功率电感用工字磁芯以及屏蔽外壳等。普通贴片功率电感的磁导率多为NX-400,NX-500,插件工字电感,棒形电感多采用NX-100,NX-400,NX-700,NX-1000。贴片功率电感系列主要有SP, CWPA,SPRH,SPRB, SPM.SPE,SPD, SPDR,SPC,SPF等。此类电感的应用频率高,功耗小,工艺成熟,是目前市场最常见的小功率电感。除此之外,还有采用低温共烧工艺(LTCC)、印刷工艺制作的铁氧体叠层电感CFI以及磁珠CFB。 锰锌(MnZn)铁氧体,主要分为高导铁氧体,功率铁氧体和电信用温度稳定性铁氧体,磁导率800~18000,饱和磁通密度Bs 0.4T~0.54T,居里温度Tc 120℃~280℃,应用频率10KHz~4MHz,电阻率比NiZn小,且材料具有“硬”饱和特性(电感量随着电流增大有陡然衰减现象),故在设计时需谨慎考量。一般将磁导率大于5000称为高导铁氧体,磁导率最高可达18000,主要用来制作宽带变压器,驱动变压器,电流互感器和共模电感等。高导铁氧体最常用于共模电感,吸收和反射电路中共模干扰,主要滤除30MHz以内的传导干扰。功率铁氧体的磁导率2000~2500(PC95 3300),饱和磁通密度Bs均大于0.48T,主要用来制作开关电源高频变压器,输出电感,谐振电感等。TDK的牌号主要包括PC30,PC40,PC44,PC45,PC46,PC47,PC90, PC95,在100KHz/200mT下,PC47的损耗低于250mW/cm3,而PC95在全温度范围内(25℃~120℃)损耗密度低于350 mW/cm3,在90℃低至280 mW/cm3,市面常见PC40(410 mW/cm3)和PC44(300 mW/cm3)。国内横店东磁和天通等磁芯厂商经多年发展,性能优异。功率铁氧体制作成功率电感时,主要通过在磁路中开气隙储存能量。由于气隙处存在杂散磁场,当应用频率过高或者交流磁感应强度太大,首先会引起较大的电磁干扰,其次气隙处可能产生噪音,第三杂散磁场会使得附近绕组产生涡流损耗,形成热点,长时间工作绝缘受损,最终电感短路失效。基于以上三点,所以磁芯需要合理分配气隙位置和气隙深度。在高频下其自身材料损耗密度远小于金属磁粉心,且磁芯形状多样,常见型号EC,EE,ER,EP,PQ,RM,EQ等,配合我司成熟的扁平线绕线工艺,是大电流功率电感的主要方案,可生产成扁平线大电流电感。目前我司电感CSCM,CSCE,CSCF等系列产品,包括用于D类数字功放领域的CPD,CSD系列,均是MnZn功率铁氧体作为功率电感材料的具体应用。 铁粉心,属于磁粉心家族的成员,采用粉末冶金工艺,将磁性材料颗粒和绝缘树脂按一定比例粘合后高压压制成型,饱和磁通密度高达为1.0~1.5T,是铁氧体Bs的2~3倍,天然具有分布式气隙,因此具有较高的储能能力。不像铁氧体和纳米晶等需要单独开气隙,因此EMC效果好。铁粉心主要分为氢还原铁粉心和羰基铁粉心。氢还原铁粉,一般称为铁粉心,磁导率Ui从10~100,价格相对低廉,按照美国微金属(MICROMETAL)牌号,常见有-2,-26,-52,-18,-18,-40。-2(10)材为红青环,损耗最低,-14(14)为黑红环,与-2材相比,磁导率略大,损耗相似。-18(55)常用来替代昂贵的-8(35),-40(60)为最为便宜的材料。最为常见得为黄白环-26(75)材质,性价比最好,适用于尺寸要求要求不严格,温升比较大的场合,可用-52材(75)绿蓝环替代进行优化。这类铁粉心具有老化问题,所以使用温度要求不宜过高,一般要求低于100度。这类铁粉心常用来压制成环形磁芯,也可压制成EE型和EC型。CODACA扁平线大电流电感CSB,CSCM,CSCD,CSCG等系列是由自发研制的磁粉心生产的。另一类铁粉心为羰基铁粉心(Carbonyl Iron powder),频率从10KHz高达500MHz,磁导率1~35,主要用于射频领域,与普通铁粉心相比,应用频率高,损耗小且温度系数小。其中-4(9)材质为蓝白环,常用与谐振电感,用在LLC等谐振电路中,较为常见,其中-2(10), -6(8.5),-7(9),-8(35)材可用于压制一体成型电感。CODACA一体成型电感采用德国巴斯夫BASF羰基铁原粉,饱和电流大,高频损耗密度小,性能优异。 铁硅铬(FeSiCr),磁粉心家族的成员,Bs高达1.5T,损耗大比羰基铁大,也可用来制作一体成型电感,性价比高。 铁硅磁粉心(Mega Flux),饱和磁通密度高达1.6T,和硅钢材质类似,与High Flux相比饱和特性相似,损耗略高,但损耗又低于铁粉心,没有热老化问题,在大电流领域备受欢迎。在风能、太阳能和动车,UPS等领域,多采用块状磁粉心拼接成大功率电抗器;在通信领域多用EQ型扁平线圈绕组形成大电流电感,相同体积饱和特性远高于铁氧体材料大电流电感。另外铁硅镍(Neu Flux)磁粉心,损耗是铁硅的一半,是High Flux的低成本替代方案。这两种材料都具有极优异的饱和特性和温度稳定性,是大功率电路中电抗器的理想选择。 以下材料使用不多,抛砖引玉,仅作简要介绍。金属磁粉心(MPP, High Flux,SENDUST,Nanodust等)中,MPP损耗最小,温度稳定性最高;High Flux的饱和电流大,损耗居中;SENDUST损耗小,性价比高;Nanodust纳米晶磁粉心,新兴材料,损耗低,可替代非晶磁粉心的克服噪音问题。非晶纳米晶(钴基非晶,铁基非晶,铁基纳米晶等),叵末合金和硅钢,多以带材卷绕成环形和U型,后两者也可冲压成EI片,三者均属于金属类磁性材料,共同特征为涡流损耗大,故应用频率不高;叵末合金磁导率高,用于音频变压器,音频电感和电流互感器等;非晶纳米晶在50KHz以下优于锰锌功率铁氧体,在100KHz以上涡流损耗急剧增大,性能逐渐劣与铁氧体。硅钢多用于1KHz一下,主要为工频(50Hz)领域,作为电力变压器和电抗器等。 4. 功率电感在工作点问题 铁磁性材料随着外部磁场强度的增加,磁感应强度逐渐增加,磁场强度增加到一定值以后,磁感应强度趋于稳定,随着磁场强度减小为零,磁感应强度不按原来路径减小,且在磁场强度H=0时,仍保留一定的剩余磁感应强度Br。这种磁场强度H和磁感应强度B不同步的,且B落后H变化的现象,叫做磁滞现象。从上述信息可知道,铁磁性材料具有饱和现象和磁滞现象。
电感 数据手册
电感数据手册
电感数据手册是一本详细描述电感器各种参数、规格和性能数据的专业性技术文档。
电感数据手册详细阐述如下:
1.手册内容:电感数据手册通常包括电感器的电感值、额定电流、阻抗频率、
饱和特性、尺寸和封装、应用建议、温度系数以及温度稳定性等重要参数和性能数据。
2.使用对象:该手册主要面向电子工程师、设计师、技术咨询人员以及其他
需要了解电感器性能和规格的专业人士。
3.使用方式:电感数据手册作为设计电路、评估电子元件兼容性、进行电子
元件选型以及进行相关研究的重要参考资料,提供了有关电感器的全面、准确和详细的信息。
4.更新和维护:随着电子技术和电感器制造工艺的不断发展和进步,电感数
据手册的内容也需要不断更新和维护,以确保提供最新和最准确的信息。
5.附加价值:除了基本的参数和规格信息,一些电感数据手册还可能包含应
用案例、电路设计示例、兼容性信息以及附加的参考数据等,为用户提供更全面的参考和使用价值。
总结来说,电感数据手册是一本提供电感器详细参数和性能数据的专业性技术文档,旨在帮助电子工程师和设计师进行电路设计、元件选型以及相关研究和开发工作。
它的重要性在于提供了全面、准确和最新的电感器数据,从而促进了更有效的电路设计和更准确的元件评估与选型。
大功率平面 pcb电感
大功率平面 pcb电感
大功率平面PCB电感是指在高功率电路中使用的一种电感元件,通常用于滤波、能量存储和电磁干扰抑制等方面。
在设计大功率平
面PCB电感时,需要考虑以下几个方面:
1. 材料选择,选用高磁导率和低损耗的磁性材料,如铁氧体、
磁铁氧体等,以确保电感具有良好的性能和稳定的工作温度。
2. 结构设计,根据具体的应用需求和电路特性,选择合适的电
感结构,如螺线电感、多层电感、磁芯电感等,以实现所需的电感
数值和频率特性。
3. PCB布局,在PCB布局设计中,需要合理安排电感的位置和
走线,避免电感与其他元件之间的干扰和耦合,同时尽量减小电感
回路的面积,以降低电感的串扰和损耗。
4. 散热设计,由于大功率电路中电感会产生一定的热量,因此
需要考虑良好的散热设计,以确保电感在高功率工作时能够稳定可
靠地工作。
5. 测试验证,在设计完成后,需要进行严格的测试和验证,包括电感值、频率响应、温度特性等方面的测试,以确保电感符合设计要求并能够在实际应用中稳定可靠地工作。
总之,设计大功率平面PCB电感需要综合考虑材料选择、结构设计、布局、散热和测试验证等多个方面,以确保电感能够满足高功率电路的需求,并具有稳定可靠的性能。
CMP大电流贴片电感(叠层功率电感)规格书
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【 南京南山半导体有限公司 — 风华高科叠层贴片电感选型资料】
FERRITE CHIP INDUCTORS
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
2520 TYPE
Part No. CMP252009UD1R0 K/M/N CMP252009UD1R2 K/M/N CMP252009UD1R5 K/M/N CMP252009UD1R8 K/M/N CMP252009UD2R2 K/M/N CMP252009UD2R7 K/M/N CMP252009UD3R3 K/M/N CMP252009UD3R9 K/M/N CMP252009UD4R7 K/M/N Pnductance ( H) 1.0 1.2 1.2 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 1 Test Fre. (MHz) SRF (MHz)Min 70 50 50 40 40 30 30 25 25 DCR ( )Max Ir (mA)Max 1500 1500 1500 1000 1000 1000 1000 1000 1000
APPLICATIONS
VCD/DVD VCD/DVD digital cameras personal computers etc.
ORDERING CODE
CMP 201209 V D 47N K T
(L Product Code (mm)
W T) Material Code U V J X Series Code
0.01 0.01 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.17 0.24 0.24 0.30 0.30 0.38 0.38 0.45 0.45 0.55 0.55 0.55 0.65 0.65 0.85 0.85
Powerinductor(功率电感)
Powerinductor(功率电感)介绍POWER __R 的原理,类型,应用及开发前景2022年.06.08介绍POWER __R 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/直流转换器等介绍POWER __R 的原理,类型,应用及开发前景在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”)。
电感元器件介绍
(2)微调电感器:
在线圈中插入磁心,并通过调节其在线圈中的位 置来改变电感量。如收音机中磁棒天线就是改变微调 电感器,与可变电容组成谐振电路,从而实现对所选 电台信号频率的选择。 可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调 电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器 和多抽头可调电感器。
按工作频率分类
作用:
1、做为滤波线圈阻止交流干扰(隔交通直)。 2、可起隔离作用。 3、与电容组成谐振电路。 4、构成各种滤波器、选频电路等,这是电路中应用最 多的方面。 5、利用电磁感应特性制成磁性元件。如磁头和电磁铁。 6、进行阻抗匹配。 7、制成变压器传递交流信号,并实现电压的升、降。 在电路中电感器有通直流阻交流、通低频阻高频、 变压、传送信号等作用,因此在谐振、耦合、滤波、 陷波、延迟、补偿及电子偏转聚焦等电路中应用十 分普遍。
(4)音频输入、输出变压器
音频变压器在放大电路中的主要作用是耦合、倒相和阻抗匹 配等。 输入变压器是接在放大器输入端的音频变压器,它的初级多 接输入电缆或话筒,次级接放大器第一级。输入变压器的铁心常 用高导磁率的铁氧体或坡莫合金制成。输入变压器次级往往有三 个引出端,以便向晶体管功放推挽输出级提供相位相反的对称推 动信号。 输出变压器是接在放大器输出端的变压器,它的初级接放大 器的输出端,次级接负载(扬声器等)。它的作用是把扬声器较 低的阻抗,通过输出变压器变成放大器所需的最佳负载阻抗,使 放大器具有最大的不失真输出-达到阻抗匹配的目的。输出变压 器还具有隔离放大器与负载的直流电路的功能。
固定线圈按用途分有
电感器按用途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏 转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、补 偿电感器等。 高频阻流圈:阻止高频交流电流通过,而让低频交流电 流通过。高频扼流圈在塑料或瓷骨架上绕成蜂房式结构, 一般电感量小在2.5-10mH之间。 低频阻流圈:阻止低频交流电流通过而让直流电流通过, 常与电容组成滤波电路,滤除残余的交流成分。低频阻 流圈是在绕好的空心线圈中插入铁心而成的大电感量的 电感,电感量达几H-几十H。工作电流60mA-300mA。
功率电感参数
功率电感参数一、功率电感的概念和作用功率电感是电路中常用的元器件之一,用于储存和释放能量。
它主要由线圈和磁芯组成,通过存储磁场能量来实现对电流的调节和稳定。
功率电感在电力系统、电子设备和通信系统中都有广泛的应用。
它的主要作用是:稳定电流、提高功率因数、消除电磁干扰等。
二、功率电感的参数1. 电感值电感值是功率电感的重要参数之一,用于表征其存储能量的能力。
电感值的单位是亨利(H),常用的有毫亨(mH)、微亨(uH)等。
电感值越大,功率电感存储能量的能力就越强。
2. 额定电流额定电流是指在正常工作条件下,功率电感可以承受的最大电流。
它的单位是安培(A)。
选择功率电感时,需要根据电路的负载电流来确定额定电流,以确保功率电感能够正常工作且不过载。
3. 电流损耗电流损耗是功率电感消耗的功率,也称为电感电阻。
它与电感的材料、结构和频率等因素有关。
电流损耗会导致功率电感发热,降低效率。
因此,在选择功率电感时,需要尽量选择电流损耗低的型号。
4. 饱和电流饱和电流是指当电流较大时,功率电感磁芯磁化达到饱和状态的电流值。
饱和电流的大小会影响功率电感的线性范围和功率因数。
通常情况下,选择功率电感时,需要确保电路工作时的电流小于饱和电流,以保证稳定性和性能。
三、功率电感的选择和应用注意事项1. 选用合适的电感值根据电路的需求,选择合适的功率电感电感值非常重要。
过小的电感值会导致电流不稳定,过大的电感值会增加功率电感的体积和成本。
因此,在选择功率电感时,需要根据电路的工作频率、所需电流和预算等因素综合考虑,选择合适的电感值。
2. 注意功率电感的热特性功率电感在工作过程中会产生一定的热量,因此需要注意功率电感的热特性。
选择功率电感时,需要根据工作环境的温度和功率电感的散热设计来确定适当的型号和尺寸,以避免过热而影响其性能和寿命。
3. 调试和测试在使用功率电感时,需要进行调试和测试,以确保其性能和稳定性。
可以通过测量电感值、损耗、饱和电流等参数来评估功率电感的质量。
电感(Inductor)知识
电感是什么?电感diàngǎn[INDUCTORS] 电路在如下电流发生变化时能产生电动势的性质。
也指利用此性质制成的元件什么是电感器、变压器?电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共膜滤波器等。
一、自感与互感(一)自感当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。
当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
(二)互感两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。
互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。
电感的作用是什么?电感:在电路中电流发生变化时能产生电动势的性质称为电感,电感又分为自感和互感。
(一)自感:当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。
当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
(二)互感:两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。
互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。
利用电感的特特性应制造电感器作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路,制造出变压器起到隔离或改变电压作用,制造电动机做设备的动力。
寄生电感寄生电感一半是在PCB过孔设计所要考虑的。
在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。
它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。
我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。
从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。
