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功率电感器高Q值保持高频电路不受干扰?

返回列表文章来源: 作者: 浏览:- 发表时间:2019-07-17 14:09 【

  功率电感器高Q值保持高频电路不受干扰?高Q值发挥着怎样的神秘作用呢?

  岑科实业有限公司工程师给大家从下面几点来进行分析考虑?

  手机设计得越来越小,然而功能也日益复杂,从而对所有元件的微型化和性能要求更高,当然也包括电感的性能要求。尤其对积层电感,不仅要求尺寸更小,还应达到高Q等级。

  现在,新设计的芯片内部电极的制造工艺对位置控制更为精确,进而生产出高Q值的CKO31和CKO32系列中的贴片功率电感CKO42和CKO75系列。积层电感采用铁氧体或其它材料制成的薄片,并在薄片上用金属漆(一般为银)印制出绕线图案而制成。将这些薄片排列成多层并创造出螺旋式内部电极结构。岑科实业有限公司开发的积层技术制成的线圈已无需再将电线绕在一个核心上,从而促进了产品的微型化和批量生产。

1、低损耗和高Q值是高频应用必不可少的条件:
  高频电路应用的功率电感采用的是介电陶瓷做成的薄片,而非铁氧体制成的薄片。原因是在几百MHz以上的频率范围内,铁氧体损耗率更大,难以达到高Q值。电感线圈易通直流电,但对交流电的作用类似于电阻,被称之为感抗。交流电频率越高,感抗就越高。虽然线圈是导体,但是电线缠绕仍具有一定直流电阻(R)。直流电阻和频变电感(R/2ttfL)间的比率称为损耗系数,其倒数为Q值。“f”指通过线圈流动的电流的频率,所以Q值会根据频率不同而变化。简而言之,高Q值指高频电感使用时的低损耗和高适应性。由于手机的功能越来越多,这些功能的耗电也越来越高,因此,高频电路系统内的积层贴片电感必须达到低损耗和高Q值。

功率电感

2、Q值因频率和基材不同而变化:

  铁氧体基材不可用于几百MHz以上的频率范围,应采用陶瓷介质。

3、克服分布电容的影响:
  手机高频电路系统的功率电感器的电感应具有高Q值和小尺寸。然而遗憾的是,如果将线圈变小达到更微小体积,则造成直流电阻的增加,导致低Q值。另外,更高的频率范围的内部电极和其它零件的分布寄生电容(未出现在电路图中的电容)对Q值的影响很大。线圈感抗(X)与线圈电感和频率成正比,采用方程式X=2πfL来定义。理想的电感是指电感值为常数时,感抗和频率成正比。因此,频率和电抗对比的绘制图应成一条直线,然而在实际中,更高频率位置电抗下降,而线圈的分布电容正是造成这一现象的原因。在积层电感中,绕线图案的作用类似电容电极,会产生分布电容(图表二)。同样,分布电容也存在于端子电极和绕线图氨之间。

  事实上功率电感器有分布电容,意味着在高频段形成相当一个LC并联电路。电容与电感不同,它阻止直流电,当频率越高时,电容作用则类似于交流电导体。类似于用于谐振电路的LC并联元件,具有分布电容的积层电感具有谐振频率,即自谐频率(SRF)。当频率超过自谐频率时,贴片电感的作用不再是电感, Q值也迅速下降至零。因此,选择积层电感用于高频电路和高频模块时,单单考虑所需的电感是不够的。自谐频率也必须比使用频率高出许多。另外,高频适用电感也必须考虑所谓的趋肤效应。它会显著增加电阻,导致电感下降。

4、新型MLG系列:突破性的内部电极设计:

  贴片功率电感为用量相当大的电子元器件,必须密集排布在电路板上,因此需要变得更小高度更低。薄膜工艺技术的线圈形成的薄膜贴片电感不仅十分小,也很薄,还可 以维持高准确率,但是仍难以实现高Q值。
  为了克服这种设计难题,关键就是需要采用高精密的制造技术来最小化分布电容和趋肤效应,同时又使内部电极达到优化设计,以实现微型尺寸。

 

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【关 键 字】:色环电感 工字电感 贴片电感 磁环电感

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