В ответ на глобальную тенденцию интеллектуального энергосбережения продукты беспроводной связи и портативных мобильных устройств должны разрабатываться с высокой эффективностью и низким энергопотреблением. Таким образом, силовой индуктор, отвечающий за преобразование накопления энергии и фильтрацию выпрямления внутри силового модуля, играет важную роль энергосберегающего компонента.
В настоящее время характеристики материалов ферритовых магнитов постепенно перестают соответствовать требованиям миниатюризации и высоких токов.силовой индукторпродукты. Необходимо перейти на металлические магнитные сердечники с магнитными лучами высокой насыщенности, чтобы преодолеть техническое узкое место следующего поколения микро/сильноточных продуктов и разработать высокочастотные, миниатюрные, высокоплотные и высокоэффективные силовые модули. .
В настоящее время технология интегрированных металлических индукторов становится все более зрелой, и еще одним направлением развития являются высокотемпературные силовые индукторы на основе металлических кристаллов с совмещенным слоем. По сравнению со встроенными индукторами эти типы индукторов имеют преимущества легкой миниатюризации, превосходных свойств тока насыщения и низкой стоимости процесса. Они начали привлекать внимание со стороны промышленности и были инвестированы в исследования и разработки. Считается, что в ближайшем будущем металлические силовые индукторы будут широко использоваться в различных мобильных продуктах, чтобы соответствовать тенденции интеллектуальных и энергосберегающих приложений.
Принципы технологии силовых индукторов
Принцип действия силового индуктора, используемого в силовом модуле, в основном сохраняет электричество в виде магнитной энергии в материале магнитного сердечника. Существует множество форм применения катушек индуктивности, а типы материалов магнитных сердечников и структур компонентов, используемые в каждом сценарии, имеют соответствующие конструкции. Вообще говоря, ферритовый магнит имеет высокую добротность, но насыщенный магнитный луч составляет всего 3000–5000 Гаусс; Насыщенный магнитный луч магнитных металлов может достигать более 12 000 ~ 15 000 Гаусс, что более чем в два раза больше, чем у ферритовых магнитов. Согласно теории магнитного тока насыщения, по сравнению с ферритовыми магнитами, металлы магнитного сердечника будут более благоприятны для миниатюризации продукта и проектирования сильноточных устройств.
Когда ток проходит через силовой модуль, быстрое переключение транзисторов приводит к переходным или внезапным изменениям формы пикового тока нагрузки в силовом индукторе, что делает характеристики индуктора более сложными и трудными для регулирования.
Индуктор состоит из материалов магнитного сердечника и катушек. Индуктор естественным образом будет резонировать с паразитной емкостью, существующей между каждой катушкой, образуя параллельный резонансный контур. Следовательно, он будет генерировать собственную резонансную частоту (SRF). Когда частота выше этого значения, индуктор проявляет емкость, поэтому он больше не может выполнять функцию накопления энергии. Следовательно, для достижения эффекта накопления энергии рабочая частота силового индуктора должна быть ниже собственной резонансной частоты.
В будущем мобильная связь будет развиваться в сторону высокоскоростной передачи данных 4G/5G. Использование индукторов в смартфонах высокого класса и рынок начали демонстрировать уверенный рост. В среднем для каждого смартфона требуется 60-90 индукторов. Помимо других модулей, таких как LTE или графические чипы, использование индукторов во всем телефоне еще более важно.
В настоящее время цена за единицу и прибыльиндукторыотносительно высоки по сравнению с конденсаторами или резисторами, что привлекает многих производителей к инвестированию в исследования и производство. На рисунке 3 показан оценочный отчет IEK о мировой стоимости выпускаемой продукции и рынке индукторов, что указывает на сильный рост рынка. На рисунке 4 показан анализ масштабов использования индукторов для различных мобильных устройств, таких как смартфоны, ЖК-дисплеи или ноутбуки. Из-за огромных возможностей для бизнеса на рынке индукторов мировые производители индукторов активно изучают клиентов портативных устройств и прилагают все усилия для инвестирования в исследования и разработку новыхсиловой индукторпродукты для разработки эффективных и маломощных интеллектуальных мобильных устройств.
Производные применения силовых индукторов в основном встречаются в автомобильной, промышленной и бытовой электронной продукции. Типы и характеристики силовых индукторов, соответствующие каждой ситуации применения, различны. В настоящее время крупнейшим рынком приложений являются в основном потребительские товары.
Время публикации: 16 мая 2023 г.
