手持設備中超小型元器件的發(fā)展趨勢
過(guò)去, 500kHz開(kāi)關(guān)頻率,需要的電感的范圍是4.7~10μH。但是現在,開(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)提高到1~6MHz,電感值降到1μH,如圖1所示。
提高開(kāi)關(guān)頻率有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。隨著(zhù)開(kāi)關(guān)頻率提高,開(kāi)關(guān)器件損耗也在增加,效率降低。所以,不能不考慮電路及其他器件的發(fā)展而一味地提升開(kāi)關(guān)頻率。
當開(kāi)關(guān)頻率為300kHz時(shí),需要的電感的尺寸大小為4.0mm×4.0mm×1.8mm;當開(kāi)關(guān)頻率提高到1.5MHz時(shí),則需要更小的電感,尺寸為3.0mm×3.0mm×1.0mm,以便滿(mǎn)足小型體積的設計。開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)一步提高,電感值也會(huì )相應地降低,從而允許采用體積更小的電感。
電感的厚度也在不斷變薄。就在幾年前,大多數手機電感的厚度是2.0mm,而現在,電感厚度已經(jīng)降到1.0mm。即便這樣,由于尺寸原因、設計因素以及性能上的考慮,設計者仍然需要更薄、更高效率的電感。
體積優(yōu)化的電感
在空間受限的設計中使用線(xiàn)繞電感的原因是,它具有sleeveless和coreless結構,這種電感僅僅由一個(gè)drum core構成,采用一種專(zhuān)門(mén)的鐵氧體粉末涂布技術(shù)制成。
這種結構的電感在drum core和sleeve core之間沒(méi)有空氣,從而,使電感能抵抗渦流湍流,降低對交變電流的阻抗。而且,由于樹(shù)脂涂布技術(shù),這種結構的電感非常堅固,并且能帶來(lái)更高的電源效率,而這一點(diǎn)對小型手持設備至關(guān)重要。另一種體積優(yōu)化的線(xiàn)繞電感設計方案是減少所有結構上可能的浪費空間,這樣做的結果是,同傳統電感相比,可以減少電感表面積達50%,并且大大降低直流阻抗,同時(shí)仍然保持較高的額定電流和低Rdc。
未來(lái)的趨勢
展望未來(lái),來(lái)自手機,包括智能手機的需求將持續增長(cháng)。面向印度和巴西這樣的發(fā)展中國家的低成本手機設計將成為巨大的市場(chǎng)增長(cháng)點(diǎn)。
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