电感器(线圈)

技术注释

产品概要 功率电感器 SPM系列

功率电感器 SPM系列功率电感器SPM系列是通过金属磁粉对线圈进行一体成型的金属复合材料型绕组电感器。
与铁氧体类绕组电感器相比,其实现了大电流、低Rdc、小型化,并且拥有优异的直流重叠特性。
同时,其漏磁通较少,因此还是一款可有效抑制线圈声响的产品。本篇文章中就其结构、特点以及用途等能够对各位有帮助的信息进行简单易懂的说明。

产品概要

SPM系列是通过金属磁粉对线圈进行一体成型的电感器。其拥有低背型SPM-LR系列以及面向车载的SPM-HZ系列等丰富产品线。

图1.产品概要
系列
产品概要

金属复合材料型
电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
该系列通过采用Fe类合金粉实现高饱和特性=大电流化,拥有丰富的产品尺寸。

金属复合材料型
低背型电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
通过采用Fe类合金粉实现高饱和特性=大电流化,并通过独特的端子形状使低背(H=1.0 ~2.0㎜)成为了可能。

金属复合材料型
大型电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
通过采用Fe类合金粉实现高饱和特性=大电流化。
通过电线共线电极结构实现无端子外部接线的简洁结构。

金属复合材料型
高频用电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
通过采用独特的合金粉,不仅实现了高饱和特性,同时还在高频领域中降低了损耗。

金属复合材料型
车载用电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
通过采用Fe类合金粉实现高饱和特性=大电流化。
是一款考虑了车载环境的系列。

金属复合材料型
车载用电感器

该产品属于通过金属磁粉对绕组线圈进行一体成型的电感器。
通过采用Fe类合金粉实现高饱和特性=大电流化。
与SPM-HZ系列相比,该系列进一步扩大了车载环境中的使用温度范围。
特点
  • 拥有涵盖□4~10㎜的丰富产品线
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过金属磁性材料对线圈进行一体成型,减少了嗡嗡声/漏磁通
  • 高质量、高生产效率实现了稳定供应
  • 通过L字形状实现低背化
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过金属磁性材料对线圈进行一体成型结构,减少了嗡嗡声/漏磁通
  • 支持低电感领域
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过金属磁性材料对线圈进行一体成型,减少了嗡嗡声/漏磁通
  • 高质量、高生产效率实现了稳定供应
  • 通过采用独特合金粉在高频领域下实现低损耗=高Q特性
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过金属磁性材料对线圈进行一体成型结构,减少了嗡嗡声/漏磁通
  • 支持AEC-Q200
  • 拥有涵盖□4~10㎜的丰富产品线
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过金属磁性材料对线圈进行一体成型,减少了嗡嗡声/漏磁通
  • 高质量、高生产效率实现了稳定供应
  • 支持AEC-Q200
  • 拥有涵盖1~100uH的丰富产品线
  • 高温环境下电感变化小
  • 通过耐振动结构实现30G的耐振动性
  • 高温环境下电感变化小
用途
  • LCD-TV、HDD
  • 娱乐设备
  • 其他影音设备
  • 笔记本电脑
  • 平板电脑
  • 游戏机
  • 基站、服务器
  • 娱乐设备
  • 产业设备
  • 无线充电器
  • IJP磁头驱动
  • 汽车用品
  • 电动助力转向
  • 头灯 etc
  • LED
  • ADAS
  • 发动机ECU etc

产品结构

各SPM系列结构如图2所示。属于一体成型方式的结构,同时在电线与端子接线中采用了焊接工艺,从而实现了高可靠性。

图2.产品结构
系列 SPM系列 SPM-LR系列 SPM-XT系列 SPM-CT系列 SPM-HZ系列 SPM-VT系列
产品结构
SPM系列
  • 电线
  • 端子
SPM系列
  • 金属磁芯
  • 焊接
SPM-LR系列
  • 电线
  • 端子
SPM-LR系列
  • 金属磁芯
  • 焊接
SPM-XT系列
  • 电线
  • 镀锡
SPM-XT系列
  • 金属磁芯
  • 电线共线电极
SPM-CT系列
  • 电线
  • 端子
SPM-CT系列
  • 金属磁芯
  • 焊接
SPM-HZ系列
  • 粘接剂
  • 电线
  • 端子
SPM-HZ系列
  • 金属磁芯
  • 焊接
SPM-VT系列
  • 粘接剂
  • 电线
  • 端子
SPM-VT系列
  • 金属磁芯
  • 焊接

产品特点

SPM各系列特点如图3所示。

图3.产品特点一览
系列 SPM系列 SPM-LR系列 SPM-XT系列 SPM-CT系列 SPM-HZ系列 SPM-VT系列
外观 SPM系列 SPM-LR系列 SPM-XT系列 SPM-CT系列 SPM-HZ系列 SPM-VT系列
使用温度
范围
-40~125°C
(包括自身温度上升)
-55~155°C
(包括自身温度上升)
磁性材料 金属磁性材料
端子电极
规格
金属端子+镀膜 电线共线电极+镀膜 金属端子+镀膜
特点 标准规格 低背规格 大电流规格 高频HighQ规格 车载用途规格车载用途规格

SPM系列较大的特点之一为金属磁芯。与铁氧体磁芯相比拥有较高的饱和磁通密度,直流重叠特性优异。同时,其还拥有居里温度较高,特性随环境温度变化较小的特点。

图4.金属磁芯与铁氧体磁芯的直流重叠特性比较

因磁芯材料特性而产生高磁饱和
直流重叠特性优异

磁芯材料产生的直流重叠特性
磁芯材料产生的直流重叠特性
饱和磁通密度
饱和磁通密度
图5.直流重叠特性因环境温度而产生的变化

因磁芯材料特性而产生高居里温度
相对于环境温度的温度变化小

温度产生的直流重叠特性
温度产生的直流重叠特性

SPM系列是通过磁粉对绕组线圈进行一体成型,因此没有磁芯间隙,是一种不易产生声响的结构。此外还拥有漏磁通少,屏蔽特性优异的特性。

图6.通过一体成型减少声响

无磁芯间隙(一体结构)而减少了声响
帮助提升安装质量

因Gap产生声响
组合磁芯型
组合磁芯型

由于没有间隙,
因此不易产生声响
一体成型型(SPM)
一体成型型(SPM)
图7.漏磁通的比较

呈屏蔽结构,漏磁通少
有效降低EMI

垂直近磁场测量结果

树脂屏蔽型
树脂屏蔽型
一体成型型(SPM)
一体成型型(SPM)

产品一览

各系列、各形状的产品一览如图8所示。点击各类型后可浏览详细信息或购买样品。

图8.产品一览
  • 一般等级一般等级
  • 车载等级车载等级
形状
(mm)
SPM系列 SPM-LR系列 SPM-XT系列 SPM-CT系列 SPM-HZ系列 SPM-VT系列
3mm
方形
  3.2x3.0mm
SPM3010-LR
SPM3012-LR
SPM3015-LR
SPM3020-LR
       
4mm
方形
4.2x4.0mm
SPM4030
4.4x4.1mm
SPM4010-LR
SPM4012-LR
SPM4015-LR
SPM4020-LR
    4.2x4.0mm
SPM4030-HZ
 
5mm
方形
5.2x5.0mm
SPM5030
5.4x5.1mm
SPM5010-LR
SPM5012-LR
SPM5015-LR
SPM5020-LR
    5.2x5.0mm
SPM5030-HZ
 
6mm
方形
7.1x6.5mm
SPM6530
SPM6550
    7.1x6.5mm
SPM6550CT
7.1x6.5mm
SPM6530-HZ
SPM6550-HZ
 
7mm
方形
          7.5x7.0mm
SPM7054VT
10mm
方形
10.7x10.0mm
SPM10040
  11.5x10.0mm
SPM10040XT
  10.7x10.0mm
SPM10040-HZ
SPM10054-HZ
10.5x10.0mm
SPM10065VT
12mm
方形
    12.6x13.0mm
SPM12565XT
    13.0x12.5mm
SPM12565VT

什么是功率电感器?

功率电感器是指用于DC-DC转换器等电源电路中的电感器,其还被称为功率线圈、功率扼流圈等。电感器拥有通过自感应作用积累能量的性能,斩波电路的DC-DC转换器等通过配合该电感器与开关器件对电压进行转换。(参照图9)
电感器根据不同工艺可分为积层型、薄膜型、绕组型,但功率电感器中以流过大电流的绕组型为主流产品,通过配合铁氧体或软磁性金属磁芯可组成各类不同的产品。同时,可实现小型、薄型化的积层型、薄膜型产品在近年来也不断向大电流化方向发展。

图9:DC-DC转换器(斩波电路及降压型)与电感器

通过设置占空比(相对于开关周期的ON时间比)
将电压降低至所需水平。

反复开关