功率电感发展趋势

电子通信产品磁盘驱动器和便携式音频播放器只是少数几个仍在使用的传统电子元件，现在需要更多的电源电感。将越来越复杂的电路集成到更窄的电路板空间的巨大市场压力导致了对更好的性能、高度竞争性和更复杂终端组件的需求不断增加。在电路板上广泛地应用高功率转换端子组件还导致对高效率DC转换器和更精细电感器的需求增加。为了迎接这一挑战，元器件制造商在材料和制造方面投入了大量资金，研发、生产和改进了绕组和多层片式电感，并采用了同等或更好的性能，同时也更加精密的设计来满足市场的需要。 用于便携式电子产品的电源装置的设计的大挑战是减小电源装置的尺寸，并提高它们的效率。提高dc/dc变换器的开关频率是解决这一问题的途径之一，而提高开关频率是影响低电感、小尺寸器件的关键。负载波动引起的瞬态响应的较低电感值被更好地抵消。在这种情况下，由于负载波动引起的快速瞬态响应，低电感值由于高频从而移位。然而，存在增益和损耗，这不仅增加了开关频率，而且增加了开关损耗，这也将导致工作效率的降低。由于其他重要电路设计之间的相互作用会影响器件的性能，单靠提高开关频率是不容易的。在近期，开关频率一直保持在500kHz左右，电感在4.7~10.mu.H范围内，包括提供更好的电路设计，改进材料，改进制造技术，使开关频率保持在1MHz以下。

首先来讲讲电感品质因数q的定义

Q值是衡量电感器件的主要参数.是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比.电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高. 品质因数Q是反映线圈质量的重要参数，提高线圈的Q值，可以说是绕制线圈要注意的重点之一。 那么，如何提高绕制线圈的Q值呢，下面介绍具体的方法： 1根据工作频率，选用线圈的导线 工作于低频段的电感线圈，一般采用漆包线等带绝缘的导线绕制。工作频率高于几万赫，而低于2MHz的电路中，采用多股绝缘的导线绕制线圈，这样，可有效地增加导体的表面积，从而可以克服集肤效应的影响，使Q值比相同截面积的单根导线绕制的线圈高30％－50％。 在频率高于2MHz的电路中，电感线圈应采用单根粗导线绕制，导线的直径一般为0.3mm－1.5mm。采用间绕的电感线圈，常用镀银铜线绕制，以增加导线表面的导电性。这时不宜选用多股导线绕制，因为多股绝缘线在频率很高时，线圈绝缘介质将引起额外的损耗，其效果反不如单根导线好。 2选用优质的线圈骨架，减少介质损耗 在频率较高的场合，如短波波段，因为普通的线圈骨架，其介质损耗显著增加，因此，应选用高频介质材料，如高频瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作为骨架，并采用间绕法绕制。 3选择合理的线圈尺寸 选择合理的线圈尺寸，可以减少损耗外径一定的单层线圈（φ20mm-30mm），当绕组长度L与外径D的比值L/D=0.7时，其损耗小；外径一定的多层线圈L/D＝0.2－0.5，用t/D＝0.25－0.1时，其损耗小。绕组厚度t、绕组长度L和外径D之间满足3t＋2L＝D的情况下，损耗也小。采用屏蔽罩的线圈，其L／D＝0.8－1.2时佳。