Kot odgovor na globalni trend inteligentnega varčevanja z energijo morajo biti izdelki za brezžično komunikacijo in prenosne mobilne naprave zasnovani z visoko učinkovitostjo in nizko porabo energije. Zato ima močnostni induktor, ki je odgovoren za pretvorbo shranjevanja energije in rektifikacijsko filtriranje v močnostnem modulu, pomembno vlogo komponente za varčevanje z energijo.
Trenutno zmogljivost feritnih magnetnih materialov postopoma ne more izpolniti zahtev po miniaturizaciji in visokem tokumočnostni induktorizdelkov. Treba je preiti na kovinska magnetna jedra z magnetnimi žarki z visoko nasičenostjo, da bi prebili tehnično ozko grlo naslednje generacije mikro/visokotokovnih izdelkov in razvili visokofrekvenčne, miniaturizirane module z visoko gostoto embalaže in visoko učinkovite močnostne module. .
Trenutno postaja tehnologija integriranih kovinskih induktorjev vse bolj zrela, druga razvojna smer pa so visokotemperaturne močnostne induktorje na osnovi kovinskih čipov s soožganimi sloji. V primerjavi z integriranimi induktorji imajo te vrste induktorjev prednosti enostavne miniaturizacije, odličnih lastnosti nasičenega toka in nizkih stroškov postopka. Začeli so prejemati pozornost industrije in vlagali so jih v raziskave in razvoj. Verjame se, da se bodo v bližnji prihodnosti kovinske močnostne tuljave pogosto uporabljale v različnih mobilnih izdelkih, da bi izpolnili trend inteligentnih in energetsko varčnih aplikacij.
Načela tehnologije močnostnih induktorjev
Načelo delovanja močnostnega induktorja, ki se uporablja v močnostnem modulu, v glavnem shranjuje električno energijo v obliki magnetne energije v materialu magnetnega jedra. Obstaja veliko oblik uporabe induktorjev in vrste materialov magnetnega jedra in struktur komponent, uporabljenih v vsakem scenariju, imajo ustrezne zasnove. Na splošno ima feritni magnet visok faktor kakovosti Q, vendar je nasičen magnetni žarek le 3000 ~ 5000 Gaussov; Nasičen magnetni žarek magnetnih kovin lahko doseže več kot 12000 ~ 15000 Gaussov, kar je veliko več kot dvakrat več kot pri feritnih magnetih. V skladu s teorijo magnetnega nasičenega toka bodo v primerjavi s feritnimi magneti kovine magnetnega jedra bolj ugodne za miniaturizacijo izdelkov in visokotokovno zasnovo.
Ko tok teče skozi napajalni modul, hitro preklapljanje tranzistorjev povzroči prehodne ali nenadne spremembe valovne oblike toka konične obremenitve v močnostnem induktorju, zaradi česar so značilnosti induktorja bolj zapletene in jih je težko regulirati.
Induktor je sestavljen iz materialov magnetnega jedra in tuljav. Induktor bo naravno resoniral s blodečo kapacitivnostjo, ki obstaja med vsako tuljavo, in tvori vzporedno resonančno vezje. Zato bo ustvaril samoresonančno frekvenco (SRF). Ko je frekvenca višja od te, bo induktor pokazal kapacitivnost, tako da ne more več imeti funkcije shranjevanja energije. Zato mora biti delovna frekvenca močnostnega induktorja nižja od lastne resonančne frekvence, da se doseže učinek shranjevanja energije.
V prihodnosti se bo mobilna komunikacija razvijala v smeri hitrega prenosa podatkov 4G/5G. Uporaba induktorjev v vrhunskih pametnih telefonih in trg sta začela kazati močno rast. V povprečju vsak pametni telefon potrebuje 60-90 induktorjev. Poleg drugih modulov, kot so LTE ali grafični čipi, je uporaba induktorjev v celotnem telefonu še pomembnejša.
Trenutno cena na enoto in dobičekinduktorjiso razmeroma visoki v primerjavi s kondenzatorji ali upori, kar privabi številne proizvajalce, da vlagajo v raziskave in proizvodnjo. Slika 3 prikazuje ocenjevalno poročilo IEK o globalni izhodni vrednosti induktorjev in trgu, kar kaže na močno rast trga. Slika 4 prikazuje analizo obsega uporabe induktorja za različne mobilne naprave, kot so pametni telefoni, LCD ali NB. Zaradi ogromnih poslovnih priložnosti na trgu induktorjev svetovni proizvajalci induktorjev aktivno raziskujejo kupce ročnih naprav in si po najboljših močeh prizadevajo vlagati v raziskave in razvoj novihmočnostni induktorizdelkov za razvoj učinkovitih in nizkoenergetskih inteligentnih mobilnih naprav.
Izpeljane aplikacije močnostnih induktorjev so predvsem v avtomobilskih, industrijskih in potrošniških elektronskih izdelkih. Vrste in specifikacije močnostnih induktorjev, ki ustrezajo vsaki situaciji uporabe, so različne. Trenutno so največji trg aplikacij predvsem potrošniški izdelki.
Čas objave: 16. maj 2023
