大功率方案設(shè)計(jì)對(duì)功率電感有哪些性能需求？

功率電感作為電路中的重要元件，發(fā)揮著儲(chǔ)能、濾波、扼流等重要作用，其電流承載能力對(duì)于電路的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。在大功率應(yīng)用方案中，電感器通常需要具備更高的電流承載能力，能夠應(yīng)對(duì)更大的電流波動(dòng)。因此，在大功率DC-DC轉(zhuǎn)換器、工業(yè)電源、新能源儲(chǔ)能、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)控制等大功率方案設(shè)計(jì)中，大電流電感得到廣泛應(yīng)用。

01 大功率方案設(shè)計(jì)對(duì)功率電感的需求

當(dāng)功率電感電流過(guò)載時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致電感發(fā)熱，還可能引起電感的磁性能下降，降低電能轉(zhuǎn)換效率，并影響整個(gè)電路的穩(wěn)定性。為了滿(mǎn)足大功率方案設(shè)計(jì)需求，電感器必須具備高飽和電流、低損耗、低溫升等特點(diǎn)。而通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，如采用更緊湊的外觀(guān)尺寸提升電感的功率密度，更大的散熱面積降低電感表面溫升，成為功率電感的主要需求趨勢(shì)。

大功率方案設(shè)計(jì)對(duì)電感器的需求主要如下：
? 高飽和電流：采用高Bs磁芯材質(zhì)，具有優(yōu)異的軟飽和特性，能夠承受更高的峰值電流不飽和；
? 持續(xù)大電流承載能力：采用扁平線(xiàn)圈繞組設(shè)計(jì)，最大限度降低繞組的DCR，有效減小線(xiàn)圈損耗，增加產(chǎn)品的溫升電流，電感器持續(xù)在大電流工作環(huán)境下保持表面低溫升；
? 低磁芯損耗：電感器采用低損耗磁芯材料，磁芯損耗低，低溫升、高效率。
? 抗電磁干擾：采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)，有效減少由于高功率密度貼裝引起的電磁干擾。
? 溫度穩(wěn)定性：具有良好的溫度穩(wěn)定性，在-55°C ~ +155°C下仍保持良好的飽和電流曲線(xiàn)和溫升電流曲線(xiàn)。

02 超級(jí)大電流電感CPRX系列

為滿(mǎn)足大功率方案設(shè)計(jì)對(duì)大電流電感的需求，科達(dá)嘉推出了具有極高直流偏置能力和低損耗、高效率的超級(jí)大電流電感CPRX系列。

CPRX系列采用科達(dá)嘉自主研發(fā)的高Bs金屬磁粉芯材料，具備極低的磁芯損耗和優(yōu)異的軟飽和特性，能夠承受更高的瞬態(tài)峰值電流。電感線(xiàn)圈采用扁平線(xiàn)繞制，磁芯繞線(xiàn)窗口利用率高達(dá)90%以上，能在緊湊的尺寸下提供極低的直流電阻，長(zhǎng)時(shí)間承受大電流保持電感表面低溫升。CPRX系列電感工作溫度-55℃～+150℃或+155℃，可在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作并保持穩(wěn)定的電感值和直流偏置能力。

1、卓越電氣性能，飽和電流高達(dá)350A

CPRX系列電感值范圍0.60~ 62.0μH，DCR 0.21~14.35mΩ，飽和電流13.0~350A，溫升電流10.0~92.0A。以CPRX3018HA為例，該系列電感器的飽和電流可達(dá)350A，溫升電流可高達(dá)92A，能夠承受更高的峰值電流。

為滿(mǎn)足不同行業(yè)客戶(hù)對(duì)電感器的多樣化需求，CPRX系列提供了豐富的電氣性能和尺寸，客戶(hù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境需求選擇L（低DCR） 、 H（高飽和電流）、S（標(biāo)準(zhǔn)性能）等不同的電氣特性。

以下為CPRX3018HA的電流曲線(xiàn)圖：

CPRX3018HA 飽和電流曲線(xiàn)

CPRX3018HA 溫升電流曲線(xiàn)

2、緊湊型設(shè)計(jì)，多尺寸可選

CPRX系列目前開(kāi)發(fā)了1912、2315、2520、3018、3231五個(gè)尺寸，13個(gè)產(chǎn)品系列。最小封裝尺寸為19.0*12.5*17.5mm，對(duì)應(yīng)型號(hào)是CPRX1912H、CPRX1912L、CPRX1912S；最大封裝尺寸為32.0*32.0*30.0mm ，對(duì)應(yīng)型號(hào)CPRX3231L。

通過(guò)緊湊型外觀(guān)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，CPRX系列實(shí)現(xiàn)了在相同電感值的情況下更小尺寸，更大電流，滿(mǎn)足了大功率方案的高功率密度安裝需求。

表一：大電流電感CPRX系列電氣性能、產(chǎn)品尺寸

【點(diǎn)擊申請(qǐng)樣品】

３、磁屏蔽結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾能力強(qiáng)

CPRX系列采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾性能強(qiáng)，可有效減少電路中元器件高密度安裝帶來(lái)的電磁干擾。

４、廣泛應(yīng)用于大功率方案

CPRX系列可廣泛應(yīng)用于大電流穩(wěn)壓器模塊(VRM)、大功率DC-DC轉(zhuǎn)換器、新能源儲(chǔ)能、工業(yè)控制、工業(yè)電源等方案設(shè)計(jì)中，有效提升電源轉(zhuǎn)換效率。

03 標(biāo)準(zhǔn)品之外的快速定制服務(wù)

作為磁性元件原廠(chǎng)、行業(yè)知名的電感器專(zhuān)業(yè)制造商，科達(dá)嘉專(zhuān)注電感研制23年，擁有豐富的電感產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在扁平線(xiàn)大電流電感、一體成型電感領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先。從磁芯材料研發(fā)起步，科達(dá)嘉實(shí)現(xiàn)了磁粉芯材料自主研制，可根據(jù)用戶(hù)需求在磁芯材料配制、線(xiàn)圈繞制、生產(chǎn)制造等方面提供多樣化選擇，產(chǎn)品定制化程度高，定制周期短、速度快。

目前，CPRX系列電感已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，生產(chǎn)周期4-6周。除了表一列出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)品型號(hào)，CPRX系列還可根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行快速定制，滿(mǎn)足客戶(hù)不同場(chǎng)景的差異化需求。

審核編輯 黃宇