叠层功率电感选型事宜(修改).doc

如何选择新型叠层功率电感1. 叠层功率电感（铁氧体大电流电感）现存的品牌、现状.1.1. 叠层功率电感主要有胜美达(SUMIDA)的，村田（MURATA）LQM系列；太诱MLCI系列；TDK MLP系列；顺络MPL系列；TOKO DFE系列；日立HSLI系列和麦捷的MGFL系列.()1.2. 叠层功率电感目前现状: a. 各日系、台系以及大陆民营等电感生产厂家本着对市场上目前叠层功率电感所具备的体积小、重量轻及价格便宜的热潮争先恐后推出自己的叠层电感产品，力争在市场上能占有一席之地;TDK,MURATA在数码产品市场有着多年的客户基础，是最早把他们的叠层功率电感设计进智能芯片商的方案里的，接着就是SUMIDA，成功DESIGN IN 了如今最火的终端商苹果里，微软也被SUMIDA攻下了，国产名牌顺络和麦捷也不甘落后，正密锣紧鼓地向国内是方案商努力推进，TOKO也不甘落后 b. 叠层功率电感为近期应部分便携式数码和通讯产品要求体积小、元件高密度布局发展需求并在一定程度上能替代传统绕线功率电感的新生产品但因为当前业界对叠层功率电感产品在规格定型等方面缺乏统一、明确的行业标准，加之各生产厂家存在着生产设备、研发能力、技术革新差异，导致其生产出来产品品质、器件的电气和机械性能、可靠性等方面参差不齐;当前客户在选用叠层功电感时因业界没有明确技术标准作参考，加上对该新型产品本身特性了解不足及其产品参差不齐境况，导致其选型过程中对额定电流等重要规格参数的理解产生误解，目前存在着样品在实际电路测试过程中出现电感量下降过大、噪声等异常.所有这些因客户对叠层功率电感选型不当导致产品测试出现的一系列问题在一定程度上产生了“叠层功率电感并不适合应用于开关电源电路中作DC-DC储能或滤波”的误解，目前部分客户存在着对叠层功率电感的应用和特性认识不足甚至存在应用上的盲区.以下为分析各家叠层功率电感的电气性能（以下图表均参考各品牌型号规格书，需要下载请链接）2. 如何合理选型当前新型的叠层功率电感（铁氧体大电流电感）;2.1 根据实际电路的工作频率、额定电流确定并选择合适标称电感量的电感(确定标称电感量);2.2 根据电路实际工作电流范围择合适饱和电温Isat和温升电流Irms的电感(确定额定电流Irat);2.3 根据电路实际工作温度范围选择合理正常工作温度的电感器(确保实际温度范围内电感器能正常工作，不致于因温度过高导致其因电感饱和或寿命缩减等引起电路整机性能下降);2.4 根据电路元件布局密度和空间要求选择符合上述第1、2项最小体积的电感(电感安装方式和外型尺寸);2.5 根据整机电路可靠和稳定性能以及成本价格等要求综合考量选择合适规格的电感器(屏蔽或非屏蔽结构).3. 功率电感选型不当会产生怎样的后果？3.1 电感外型和尺寸选择不当将导致PCB板LAYOUT面积和整机空间增大，将不能很好实现产品轻便、小巧发展的趋势;3.2 标称电感量选择不当将导致电感实际动态工作时因其感量下降幅大过大从而满足不了电路的最小电感量需求，将引起电路纹波杂讯干扰过大(指用于滤波电路的滤波电感)或输出电压、电流动态不足造成整机性能下降(指用于DC-DC电源储能电感);3.3 额定电流Irat选择不当将导致电感在电路中工作时感量下降幅大过大，满足不了电路的最小电感量引起电感啸叫杂音、纹波过大、输出电压&电流不稳定以及电感表面温度过高所造成的一系列整机性能不稳定或效率低等异常情形;（）4. 预测叠层功率电感的前景.4.1 额定电流(饱和电流Isat和温升电流Irms)随着磁芯等材料以及工艺技术的日益发展将不断爬升(即同样体积条件下额定电流将出现较大幅度的提升);4.2 叠层功率电感产品的尺寸和标称电感量系列将随着客户应用需求日益增加而呈递增的形势，其体积将会沿着0603等趋势一步缩小以更好满足客户小型、轻便化产品设计需求;4.3 随着客户对叠层功率电感特性认知的日益增强，将广泛被客户接受并使用于数码产品中低电流型开关电源作储能或滤波用;4.4 随着叠层功率电感生产工艺不断成熟、自动化程度提高、市场推广不断普及,其成本会将出现进一步下降.5.如何用简单方法验证你的功率电感是否匹配？（）3.1让电路处于满负载工作（即电路最大工作电流状况）电流的85~90%时，用示波器测试电感后级电路的电压波形，观察其有无尖峰毛剌、谐振干扰以及纹波的范围是否超出后级电路的最大允许规格值;如图为之前公司处理的一则开关电源因DC-DC转换功率电感选型不当导致开关电源输出带负载能力变差且干扰大异常.下图是示波器观察到A点的波形,MOS管关断之后,出现振荡.将电感量由1mH更换为2mH后,观察到A点的波形,振荡明显减小.3.2 25℃室温条件下电路正常工作时下用热电偶温度计测试电感表面温度，看其是否超过60℃，如果温度过高说明电感选型时额定电流偏低或D.C.R偏高等不合理情形;3.3 从低到高改变电路的负载（即电路中工作电流）范围，注意观是否有如下情形出现： A).空载和满负荷工作时输出电压差异是否过大（具体标准依实际电路确定）? B).负载切换或满负荷工作时电感是会产生机械或电子振音啸叫以及电压波形抖动等不稳定情形发生? 。