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一体成型电感和贴片电感区别优势

文章出处:平尚科技 责任编辑:平尚科技 发表时间:2024-06-15
  
​一体成型电感的优势

      负载点电源以其稳压、快速供电的能力在市场上应用广泛。随着产品小型化要求越来越普遍,为保证产品的功率,就需要对负载点电源进一步的高密度集成从而实现小型化。文章设计了一种一体化陶瓷封装结构,通过采用一体成型电感封装集成技术,满足负载点电源高密度、高可靠、小体积等要求。

      ​电感根据制造工艺和结构不同主要有叠层电感、绕线电感和一体成型电感三种。最早期的电感主要是绕线功率电感,见图1所示。绕线功率电感采用绕制工艺在磁芯上绕制漆包线,可以根据不同类型的磁芯绕制出不同的电感。其特点是电感范围广,可以从nH级达到mH甚至H级,电感精度高,损耗小(即Q值大),饱和电流大,制作工艺继承性强,成本低。缺点是在进一步小型化方面受到限制。




图1 绕线功率电感图

      ​叠层电感实现了电感的小型化,见图2所示。叠层电感使用铁氧体浆料和超导体浆料交替印制、叠层、烧结,构成闭合磁路,采用厚膜多层钝化技术和叠层制造工艺,具有良好的磁屏蔽性,烧结密度高,机械强度好,与传统绕线型功率电感相比具有尺寸小、抗干扰能力强的特点。尺寸小,有利于小型化集成;磁路闭合,不会干扰周围的元器件,也不会收到周围元器件的干扰。不足之处是制造成本高、电感值小、饱和电流也小,不适合用于功率场合。




图2 叠层电感图

      ​一体成型电感是近年新型的技术,见图3所示。一体成型包括座体和绕组本体两部分,是一种绕线电感的升级和改进,其绕组本体也是线圈绕制形成的,但是不是绕制在磁芯上,是座体将绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,贴装的引脚为绕组本体的引出脚直接形成于座体表面,其拥有更高的电感量、饱和电流和更小的漏感。与绕线功率电感比较,一体成型电感采用贴片封装更加小型化,具有更好的散热效果,ESR值更小,采用全封闭结构磁屏蔽效果更好,可有效降低电磁干扰,应用频率可达5MHz。




图3 一体成型电感图


      ​各种类型电感都有不同的优缺点,对比表具体见表1所示。从表1的对比中可以看出,一体成型电感比较适合对于小体积的要求,并且方便根据需要进行开模设计。



表1

      ​负载点电源的小型化集成是一个重要难点,尤其是功率电感的集成。通常功率电感都有额定电流,在额定电流下保证电感量不降低就需要保证电感中的磁性元件不能磁饱和,通常需要较大的磁芯来实现。而大功率的电感通常拥有大尺寸,如果需要将电源控制芯片、电容、电阻以及功率电感集成到有限尺寸的芯片级空间内,需要将电感进行一体化封装集成,而一体成型电感最适合做一体化集成。
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