10種常用電感特性對比分析
發布時間:2019-01-04 責任編輯:xueqi
【導讀】10種常用電感包括:工字型電感,色環電感,空芯電感,環形線圈電感,貼片疊層高頻電感,磁棒電感,SMD貼片功率電感,穿心磁珠,貼片磁珠,貼片高頻變壓器,插件高頻變壓器。以下將一一分析它們的特性。
歸gui納na整zheng理li,作zuo者zhe認ren為wei是shi應ying用yong,物wu理li,技ji術shu,材cai料liao,製zhi程cheng,成cheng本ben等deng等deng妥tuo協xie後hou的de產chan物wu。現xian時shi出chu現xian在zai市shi麵mian上shang的de產chan品pin,是shi綜zong合he以yi上shang妥tuo協xie後hou,一yi時shi一yi地di的de最zui佳jia化hua產chan品pin。請qing留liu意yi“一時一地 ”這四個字,這意味著現時的產品,全都不是極致的產品!這代表我們發展的空間是無限寬廣的, 隻要我們肯用心了解,用心去研究,更佳化的產品將陸續出現。
舉ju一yi例li子zi,客ke戶hu希xi望wang最zui有you效xiao利li用yong空kong間jian,他ta們men最zui喜xi歡huan方fang形xing形xing狀zhuang的de產chan品pin,而er我wo們men電dian感gan的de中zhong軸zhou,我wo們men最zui方fang便bian,最zui有you效xiao的de製zhi程cheng形xing狀zhuang是shi圓yuan形xing,如ru何he將jiang圓yuan形xing的de東dong西xi放fang在zai方fang形xing的de空kong間jian,發fa揮hui最zui大da的de效xiao果guo,這zhe就jiu是shi妥tuo協xie!
針對特性的問題簡單回答,希望對大家有所幫助。
1 工字型電感
它的前身是撓線式貼片電感,工字型電感是它們的改良, 擋板有效加強儲能能力,改變EMI方向和大小,亦可降低RDC。它亦可說是訊號通訊電感跟POWER電感的一種妥協。
貼片式的工字型電感主要用於幾百kHz至一兩MHz的較小型電源切換, 如數字相機的LED升壓,ADSL…等等的較低頻部份的訊號處理或POWER用途,它的Q值有20,30,做為訊號處理頗為適合;RDC比撓線式貼片電感低,作為POWER也是十分好用,當然,很大顆的工字型電感,那肯定是POWER用途了。
工字型電感最大的缺點,仍是開磁路,有EMI的問題,另外,噪音的問題比撓線式貼片電感大。 我個人認為,工字型電感肯定不是最佳化的結構, 改良空間仍是十分大!
2 色環電感
色(se)環(huan)電(dian)感(gan)是(shi)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)棒(bang)形(xing)電(dian)感(gan)的(de)加(jia)工(gong),主(zhu)要(yao)是(shi)用(yong)作(zuo)訊(xun)號(hao)處(chu)理(li)。本(ben)身(shen)跟(gen)棒(bang)形(xing)電(dian)感(gan)的(de)特(te)性(xing)沒(mei)有(you)很(hen)大(da)的(de)差(cha)別(bie),隻(zhi)是(shi)多(duo)了(le)一(yi)些(xie)固(gu)的(de)物(wu),和(he)加(jia)上(shang)一(yi)些(xie)顏(yan)色(se)方(fang)便(bian)分(fen)辨(bian)感(gan)值(zhi), yindanjiasuanshishifenbianyi,xianshibijiaobuzhuzhongtiji,yijirengkeyongchajiandedianzichanpin,shiyongsehuandianganrengduo。yinweishichajianshi,erqietaichuantongle,beishidaitaotaishishijiandezaowan。
3 空芯電感
空(kong)心(xin)電(dian)感(gan)主(zhu)要(yao)是(shi)訊(xun)號(hao)處(chu)理(li)用(yong)途(tu),用(yong)作(zuo)共(gong)振(zhen),接(jie)收(shou),發(fa)射(she)等(deng)等(deng)。空(kong)氣(qi)可(ke)應(ying)用(yong)在(zai)甚(shen)高(gao)頻(pin)的(de)產(chan)品(pin),故(gu)此(ci)很(hen)多(duo)變(bian)異(yi)要(yao)求(qiu)不(bu)太(tai)高(gao)的(de)產(chan)品(pin)仍(reng)在(zai)使(shi)用(yong),因(yin)為(wei)空(kong)氣(qi)不(bu)是(shi)固(gu)定(ding)線(xian)圈(quan)的(de)最(zui)佳(jia)材(cai)料(liao),故(gu)此(ci),在(zai)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge)的(de)產(chan)品(pin)趨(qu)勢(shi)上(shang),發(fa)展(zhan)有(you)限(xian)!
4 環形線圈電感
環形線圈電感,是電感理論中很理想的形狀, 閉磁路,很少EMI的問題,充分利用磁路,容易計算, 幾乎理論上的好處,全歸環形線圈電感, 可是,有一個最大的缺點,就是不好撓線,製程多用人工處理。
用(yong)機(ji)器(qi)的(de)話(hua),環(huan)形(xing)撓(nao)線(xian)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li),仍(reng)有(you)待(dai)做(zuo)機(ji)械(xie)和(he)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)來(lai)提(ti)升(sheng)。環(huan)形(xing)線(xian)圈(quan)電(dian)感(gan)雖(sui)然(ran)是(shi)電(dian)感(gan)中(zhong)很(hen)理(li)想(xiang)的(de)形(xing)狀(zhuang),但(dan)因(yin)為(wei)主(zhu)要(yao)是(shi)人(ren)工(gong)撓(nao)線(xian), 作(zuo)為(wei)訊(xun)號(hao)處(chu)理(li),因(yin)為(wei)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),所(suo)以(yi)比(bi)較(jiao)少(shao)用(yong),但(dan)很(hen)小(xiao)很(hen)小(xiao)的(de)環(huan)形(xing)線(xian)圈(quan)電(dian)感(gan),卻(que)仍(reng)是(shi)用(yong)量(liang)十(shi)分(fen)大(da),主(zhu)要(yao)是(shi)用(yong)在(zai)高(gao)頻(pin),高(gao)感(gan)的(de)通(tong)訊(xun)產(chan)品(pin)上(shang)。
環形線圈電感最大量的,是用鐵粉芯作材料,跟樹脂等混在一起,使得Air gap均勻分布在鐵粉芯內部,做電感的,有一定的敏感度,當我們看到Air gap二字,就知道是用在power上,故此,鐵粉芯環形線圈電感,是power電感最常用的一種,IDC可以達到20多安培。
環形線圈電感的改良空間是十分大的,不妨往這方向研發和思考。
鐵(tie)粉(fen)芯(xin)環(huan)形(xing)線(xian)圈(quan)電(dian)感(gan)的(de)優(you)點(dian)是(shi)環(huan)形(xing),但(dan)缺(que)點(dian)亦(yi)是(shi)環(huan)形(xing),前(qian)麵(mian)曾(zeng)說(shuo),使(shi)用(yong)者(zhe)最(zui)喜(xi)歡(huan)的(de)形(xing)狀(zhuang)是(shi)方(fang)形(xing),故(gu)此(ci),在(zai)妥(tuo)協(xie)下(xia),環(huan)形(xing)線(xian)圈(quan)電(dian)感(gan)並(bing)不(bu)是(shi)最(zui)具(ju)優(you)勢(shi)。
5 貼片迭層高頻電感
貼片迭層高頻電感,其實就是空心電感.特性完全相同,不過因為容易固定,可以小型化。
貼片迭層高頻電感跟空心電感比較, 因為空氣不是好的固定物,但空氣的相對導磁率是一,在高頻很好用, 故此,找一些相對導磁率是一,又是很好的固定物,那不是很好。
事實,世間絕大部份的物質,對導磁率都是一, 最便宜的就是石頭,貼片迭層高頻電感的材質就是石頭,石頭就是矽啦! 三氧化二鋁等等的材質,也是一樣的用意啦。
總(zong)之(zhi),貼(tie)片(pian)迭(die)層(ceng)高(gao)頻(pin)電(dian)感(gan)材(cai)質(zhi)的(de)目(mu)的(de),是(shi)可(ke)以(yi)做(zuo)成(cheng)積(ji)層(ceng)貼(tie)片(pian),方(fang)便(bian)印(yin)刷(shua)線(xian)路(lu),我(wo)們(men)不(bu)單(dan)不(bu)希(xi)望(wang)貼(tie)片(pian)迭(die)層(ceng)高(gao)頻(pin)電(dian)感(gan)的(de)材(cai)質(zhi)有(you)特(te)性(xing),我(wo)們(men)希(xi)望(wang)它(ta)完(wan)全(quan)沒(mei)有(you)特(te)性(xing)更(geng)佳(jia),使(shi)得(de)貼(tie)片(pian)迭(die)層(ceng)高(gao)頻(pin)電(dian)感(gan)特(te)性(xing)完(wan)全(quan)像(xiang)空(kong)心(xin)線(xian)圈(quan),而(er)且(qie)因(yin)為(wei)能(neng)固(gu)定(ding),所(suo)以(yi)變(bian)異(yi)很(hen)小(xiao)很(hen)小(xiao), 在製程上,因為迭層製程,更可以盡量小型化。 Z=2*圓周率*頻率*電感值 ,2和圓周率是常數,不管它們,相同的阻抗,頻率越高,代表電感值可以越小, 現時通訊產品的頻率就是越來越高, 這代表,感值需求越來越小。
感gan值zhi越yue小xiao,代dai表biao我wo們men可ke以yi做zuo得de更geng小xiao顆ke,更geng不bu用yong高gao導dao磁ci率lv的de磁ci性xing材cai料liao,用yong空kong氣qi,用yong石shi頭tou就jiu可ke以yi了le,所suo以yi,貼tie片pian迭die層ceng高gao頻pin電dian感gan的de使shi用yong量liang一yi定ding會hui越yue來lai越yue多duo,這zhe是shi人ren類lei發fa展zhan的de必bi然ran趨qu勢shi。
貼片迭層高頻電感跟貼片撓線式高頻電感的比較, 貼片迭層高頻電感的Q值不夠高,是最大的缺點, 但我可以確定,現在市麵上的貼片迭層高頻電感Q值,肯定不是這產品的極限, 故此,改善的空間仍是十分寬廣。另外,因為高頻產品的變異要求十分嚴格, 所以,材質對溫度的變化,也是台灣和中國貼片迭層高頻電感,尚無法跟日係強烈對抗的重要原因!
殺價隻是競爭手段之一,為什麼不想想看從技術去提升競爭力呢!
最後,因為感值會越來越小,精準度要求越來越高, 貼片迭層高頻電感會取代貼片撓線式高頻電感, 南海十一郎預測, 5年到10年後,貼片薄膜高頻電感,也會取代貼片迭層高頻電感。 研究和市場方向,要抓對啊!
6 磁棒電感
磁棒電感是空心電感的加強,電感值跟導磁率成正比, 塞磁性材料進空心線圈,電感值,Q值…等等都會大為增加。好處,就自己想象了. 如果想不通,或者不想思考,要早點改行喔! 磁棒電感是最簡單,最基本的電感, 30年到100年前,電感有什麼應用,它就有什麼應用,特性亦是如是。
7 SMD貼片功率電感
SMD貼片功率電感最主要是強調儲能能力,以及LOSS要少。
8 穿心磁珠
穿心磁珠,就是阻抗器啦, 電感是低通組件,可讓低頻通過,阻擋高頻。
9 貼片磁珠
貼片磁珠就是穿心磁珠的下一代。
10 貼片高頻變壓器,插件高頻變壓器
高頻變壓器嘛,一般用於開關電源。
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