漏磁通的功率電感器選型指南
發布時間:2020-06-02 責任編輯:lina
【導讀】用於電子設備電源中的小型SMD線圈稱為功率電感器。jiangtongxianjuanraozaitieyangtiguxinshangderaozuxingyijijinshuyitichengxingxingdejinshuxianquanshigaichanpinzhuliu。yujicengxingxiangbi,qikeshiyongjiaocudetongxian,yincikeyingduigengdadedianliu。
降低功率電感器漏磁通的磁屏蔽特性
用於電子設備電源中的小型SMDxianquanchengweigonglvdianganqi。jiangtongxianjuanraozaitieyangtiguxinshangderaozuxingyijijinshuyitichengxingxingdejinshuxianquanshigaichanpinzhuliu。yujicengxingxiangbi,qikeshiyongjiaocudetongxian,yincikeyingduigengdadedianliu。
在磁性體的磁環磁芯(圈狀磁芯)上(shang)進(jin)行(xing)卷(juan)繞(rao),並(bing)流(liu)過(guo)電(dian)流(liu)時(shi),磁(ci)通(tong)將(jiang)會(hui)在(zai)磁(ci)芯(xin)內(nei)部(bu)進(jin)行(xing)回(hui)流(liu)。這(zhe)種(zhong)磁(ci)路(lu)稱(cheng)為(wei)閉(bi)合(he)磁(ci)路(lu)。使(shi)用(yong)棒(bang)狀(zhuang)或(huo)鼓(gu)狀(zhuang)磁(ci)芯(xin)時(shi),磁(ci)通(tong)將(jiang)從(cong)磁(ci)芯(xin)內(nei)部(bu)流(liu)出(chu)至(zhi)外(wai)部(bu),成(cheng)為(wei)漏(lou)磁(ci)通(tong)(leakage flux),並再次回到磁芯中,形成一個環狀。這稱為開放磁路。
zaidianzishebeizhong,dianganqideloucitongyuqitaxianquanhuopeixiantuandengfashengciouheshi,huidaozhidianganfashengbianhua,huoxingchengzaoyin。youqizailiuguodadianliudegonglvdianganqizhong,youyuloucitonggengda,yincihenduochanpinzhongjuncaiyonglegezhongcipingbijiegou,yijinkenengfangzhicitongxielouzhiwaibu。
從磁屏蔽方麵來看,功率電感器可分類為以下幾種類型。
表1 從磁屏蔽方麵分類的功率電感器類型
| 無屏蔽型 | 僅僅在鼓芯上進行卷繞,幾乎沒有磁屏蔽的類型。 |
|---|---|
| 樹脂屏蔽(半屏蔽)型 | tongguohunlianletieyangtihuoruancixingjinshudengcixingfendeshuzhi,zaisuojuanraoguxinzhouweijinxingchengxingdeleixing。suirancipingbixiaoguoyouxian,danyongyounenggoujiangdichengbendeyoudian。 |
| 全屏蔽型 | 通tong過guo將jiang鐵tie氧yang體ti屏ping蔽bi磁ci芯xin覆fu蓋gai在zai鼓gu芯xin周zhou圍wei,形xing成cheng接jie近jin閉bi合he磁ci路lu結jie構gou的de類lei型xing。但dan磁ci屏ping蔽bi並bing不bu完wan美mei,屏ping蔽bi磁ci芯xin與yu鼓gu芯xin結jie合he部bu的de氣qi隙xi以yi及ji端duan子zi部bu會hui發fa生sheng漏lou磁ci通tong。屏ping蔽bi磁ci芯xin擁yong有you環huan型xing、L型等各個形狀,除了漏磁通強度及分布之外,成本也會因結構而有所不同。 |
| 金屬一體成型型 | 其並非使用了鼓芯的繞組型,而是製作空心線圈,並將其埋設在與粘合劑(耦合材料)hunhederuancixingjinshufenzhongjinxingyitichengxingdeleixing。youyumeiyouqixi,yinciqijianshaoloucitongdexiaoguoyouyuquanpingbixing。danqibiaomiandenghuifashengjishaodeloucitong。 |

圖1 開放磁路結構以及閉合磁路結構的功率電感器
通過近磁場分析將功率電感器的漏磁通表現為3D圖形
在同時考慮成本、性能以及尺寸等時,選擇哪種類型的功率電感器成為困擾設計者們的問題。TDK通過使用近磁場測量係統測量功率電感器的漏磁通,並將其可視化,幫助客戶選擇最為適合的功率電感器。
圖2所示為該係統的基本結構。
使用帶微小環狀天線的磁場探針,以半個功率電感器高度掃描貼裝在DC-DC轉換器評估板上的功率電感,測量功率電感器周邊磁場強度。得到的時間波形數據通過光譜分析儀轉換為光譜波形,並將其轉換為3D圖形顯示在屏幕上。

圖2 功率電感器周邊近磁場的測量及可視化係統的結構
漏磁通極少的金屬一體成型SPM係列
將TDK功率電感器的代表產品VLS-EX係列、CLF-NI係列、SPM係列的漏磁通可視化的3D圖形如圖3所示。

圖3 3款TDK功率電感器產品的近磁場3D圖形
VLS-EX係列為樹脂屏蔽(半屏蔽),CLF-NI係列為全屏蔽,SPM係列為金屬一體成型的功率電感器。測量使用的尺寸基本相同。
水平磁場擁有方向性,環狀天線麵與磁通垂直相交時,環狀天線的電動勢為最大。因此,對於水平磁場,將探針旋轉至四個方向(每45°),測量最大電壓。
越接近紅色磁場強度越大,越接近藍色則越小。在水平方向以及垂直方向,CLF-NI產品比VLS-EX產品的磁場強度小,漏磁通更少,而SPM產品則比CLF-NI產品的磁場強度小,漏磁通更少。
功率電感器漏磁通對策重點
jishishibihecilujiegoudecipingbixing,yebukenengbuchanshengloucitong。loucitongqujueyuxianquandejiegou。tongshi,zaizongxiangjuanraoxianquanzhong,youyujixingyehuiyousuoyingxiang,yincizaiyuxinhaoxianghuzengqiangdefangxiangyijixianghujianruodefangxiangzhong,loucitongdeyingxiangyegebuxiangtong。wulunshiwupingbixing、半屏蔽型還是全屏蔽型的功率電感器,都需要注意周圍信號線的配線。
若仔細設計之後仍然未能降低來自功率電感器漏磁通的影響時,請嚐試以下對策。
●嚐試改變線圈極性
●嚐試改變配線圖形
●嚐試更換為屏蔽效果更好的產品
●嚐試更換為更為小型的產品(可降低漏磁通的影響)
TDK的金屬一體成型型SPMxiliegonglvdianganqideloucitongjiaoshao,shihebixupeizhizaixinhaoxianfujin,huoyinshiyongleshuzhiwaikedaozhicongxiangtizhongfachuzaoyinshishiyong。tongshi,yuquanpingbixingxiangbi,youyuyitichengxingjiegoumeiyoucixinzuhe,yincihaikeyouxiaojiangdipaiyin。
使用了鐵氧體磁芯的功率電感器的特點在於,電感的種類更多,可應對較高的電感值。其量產性優異,多用於各類設備中。
各類型功率電感器擁有各自的特長與優點。請區分使用,使其各得其所,從而為產品製造提供支持。
(來源:TDK Product Center)
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