手持設(shè)備中超小型元器件的發(fā)展趨勢(shì)
過(guò)去, 500kHz開關(guān)頻率,需要的電感的范圍是4.7~10μH。但是現(xiàn)在,開關(guān)頻率已經(jīng)提高到1~6MHz,電感值降到1μH,如圖1所示。
提高開關(guān)頻率有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。隨著開關(guān)頻率提高,開關(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)展而一味地提升開關(guān)頻率。
當(dāng)開關(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(dāng)開關(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,以便滿足小型體積的設(shè)計(jì)。開關(guān)頻率進(jìn)一步提高,電感值也會(huì)相應(yīng)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(shù)手機(jī)電感的厚度是2.0mm,而現(xiàn)在,電感厚度已經(jīng)降到1.0mm。即便這樣,由于尺寸原因、設(shè)計(jì)因素以及性能上的考慮,設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中使用線繞電感的原因是,它具有sleeveless和coreless結(jié)構(gòu),這種電感僅僅由一個(gè)drum core構(gòu)成,采用一種專門的鐵氧體粉末涂布技術(shù)制成。
這種結(jié)構(gòu)的電感在drum core和sleeve core之間沒有空氣,從而,使電感能抵抗渦流湍流,降低對(duì)交變電流的阻抗。而且,由于樹脂涂布技術(shù),這種結(jié)構(gòu)的電感非常堅(jiān)固,并且能帶來(lái)更高的電源效率,而這一點(diǎn)對(duì)小型手持設(shè)備至關(guān)重要。另一種體積優(yōu)化的線繞電感設(shè)計(jì)方案是減少所有結(jié)構(gòu)上可能的浪費(fèi)空間,這樣做的結(jié)果是,同傳統(tǒng)電感相比,可以減少電感表面積達(dá)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(shì)
展望未來(lái),來(lái)自手機(jī),包括智能手機(jī)的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。面向印度和巴西這樣的發(fā)展中國(guó)家的低成本手機(jī)設(shè)計(jì)將成為巨大的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。
評(píng)論