新型低 dcr 薄型屏蔽功率電感器技術參數設計

引言

隨著電子技術的不斷發展，尤其是在移動通信、汽車電子和消費電子領域，對功率電感器的性能要求越來越高。傳統的功率電感器在體積和性能之間存在一定的權衡，難以滿足現代高效能設備的需求。

新型低 dcr（直流電阻）薄型屏蔽功率電感器作為一種新興器件，逐漸受到關注。

該器件不僅具備體積小、效率高的特點，還能有效降低emi（電磁干擾），為高性能電路設計提供了新的思路。

1. 功率電感器的基本理論

功率電感器是一種儲存電能的被動元件，其主要通過磁場的方式存儲和釋放能量。電感器的基本參數包括電感值、直流電阻（dcr）、品質因數（q）、自諧頻率等。其中，dcr直接影響電感器的熱損耗和效率，因此，降低dcr是提高功率電感器性能的重要途徑。

1.1 dcr的影響因素

dcr主要由幾個因素決定，包括線圈的材料、電阻率、繞制工藝以及線圈結構等。在線圈材料方面，通常選用高導電性的銅線作為繞線材料。此外，采用多股線或表面鍍銀的方式可以進一步降低線圈的電阻。但在設計中必須考慮到抗氧化性和耐高溫性的平衡。

1.2 薄型屏蔽技術

薄型屏蔽技術是指通過對電感器進行屏蔽設計，以抑制其產生的電磁干擾。屏蔽層的材料通常選用高導磁率的材質，以實現對外部電磁場的屏蔽，同時增強內部的磁場。薄型設計則意味著器件需要更小的厚度，以適應現代小型化電子設備的需求。

2. 新型低 dcr 薄型屏蔽功率電感器設計參數

2.1 電感值的選擇

電感值是決定電感器性能的重要參數之一。在高頻應用中，電感值通常要適當選擇，以確保在工作頻率范圍內的穩定性。根據應用需求，設計目標電感值可能在1μh到10μh之間。

2.2 dcr優化設計

在新型低dcr設計中，首先應考慮線圈的材料選用。在銅線的基礎上，采用特殊處理的線材，如鍍銀銅線，能夠顯著降低dcr。此外，針對繞制工藝的改進，如改變繞線方法（如litz線設計），減少線圈間的接觸電阻，亦能有效降低dcr，從而提升能效。

2.3 屏蔽層設計

屏蔽層的設計需要綜合考慮材料的導磁性和厚度。常見的導磁材料包括鐵氧體和鎳鋅磁性材料。屏蔽層與電感線圈的距離以及厚度的選擇直接影響屏蔽效果和電感性能。屏蔽的厚度需要在保證屏蔽效果的前提下，盡量減小體積。

2.4 尺寸和結構設計

新型薄型屏蔽功率電感器的尺寸應依據實際應用場景進行設計。一般而言，電感器的高度控制在5mm以下，以適應現代設備的輕薄化趨勢。同時，提供多個引腳布局方式，以適配不同pcb設計要求，提升設計靈活性。

2.5 耐溫性能

考慮到功率電感器在工作過程中可能會上升的溫度，材料的熱穩定性和耐溫性能尤為重要。通常需要選擇耐高溫絕緣材料，如聚酰亞胺（pi）作為繞組絕緣層，以確保在高溫環境下電感器仍能正常工作而不出現性能衰退。

3. 生產工藝的挑戰

在新型低dcr薄型屏蔽功率電感器的生產過程中，工藝的穩定性和一致性是關鍵。高精度的繞制設備和精準的材料控制是確保產品質量的基礎。此外，屏蔽層的成型工藝需要與電感器的其它部分協調，以確保成品的一致性和性能的可重復性。

3.1 壓制與成型技術

屏蔽層的壓制與成型是影響產品穩定性的重要工藝，通常采用沖壓或擠出成型技術，以保證屏蔽層的均勻性和材料的密實性。此外，模具的設計也極為關鍵，以提升生產效率和降低成本。

3.2 質量控制體系

對于新型低dcr薄型屏蔽功率電感器的生產，構建一個嚴格的質量控制體系是必不可少的。通過實施多項物理和電氣測試，如dcr測量、q值檢測和溫升測試，確保每一批次產品都符合設計標準，并有助于持續改進產品設計和工藝流程。

參考文獻

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注：ai文章僅供參考