电感器是一种基本的电气组件,在许多学生和年轻工程师的心中引起恐惧。然而,他们的重要性不能高估。我们的整个电气基础设施都基于与电感器相同的EM原理。电感器在基本电路模块(尤其是电源)中无处不在。
它们还处于新研究和开发的最前沿-例如,伊利诺伊大学香槟分校的研究人员最近创造了一种将电感器和电容器结合在一起的方法 。三星近期还发布一个公共,宣称创造了业界最小的功率电感器。
电源中的电感器
在流行的电源架构中,例如降压/升压转换器,电感器是至关重要的组件。
在该电路模块中,输入端的电感器可以抵抗输入电流的突然变化。当MOSFET导通时,电感器以磁场形式存储来自输入的能量,并在MOSFET闭合时将其放电。
这种拓扑之所以如此流行,是因为与依赖电阻分压器网络的线性逆变器相比,这种拓扑非常有效,线性逆变器会消耗大量功率。该拓扑还提供了对输入电压进行降压(升压)或升压(升高)以达到所需输出电压的能力,这意味着该拓扑可以处理输入电压的较大变化。
电源设计趋势
随着芯片和其他电子设备的规模缩小,电源的规模也随之缩小。实际上,VLSI领域的许多研究人员目前正在研究使电源小型化的方法,以使它们可以集成在芯片上,而不是像当今常见的芯片外集成。
片上和片外电源的最小化将提高系统效率和响应时间,因为电源可以放置在靠近负载的位置,从而消除了沿电力传输网络的寄生效应。
不幸的是,您遇到的主要障碍是电感器。电感器很难实现小型化,因为它们的电感值与线圈的面积和线圈的匝数成正比。制造片上和片外电感器的流行方法都不能很好地实现小型化。
此外,改进的组件规格意味着增加了功率使用,因此需要能够承受大电流的功率电感器。
世界上最小的功率电感器
考虑到这些问题,三星电机的研究人员开发了新的功率电感器,他们声称这是世界上最小的功率电感器。这些新型功率电感器的尺寸为0804,尺寸为0.8毫米x 0.4毫米x .64毫米,大大小于三星先前最小的产品尺寸1.2毫米x 1.0毫米x 0.65毫米。
三星公司表示,采用纳米级超微粉的新型材料可以实现小型化。这种粉末通过应用调光技术(一种使用光来标记电路的制造方法)来实现精细间隔的线圈。
小型电感器市场
随着芯片级和设备级设备的小型化,对更小的电源电路的需求已变得至关重要。
到目前为止,电感器是使流行的电源架构(例如降压/升压转换器)小型化的基本障碍之一。现在,随着三星的最新消息,使电感器小型化的可能性似乎越来越大。
借助更小的电感器和更小的电源,由于响应时间缩短了,寄生损耗也减少了,工程师们将能够创建效率更高,可靠性更高的电路。随着电子设备的高性能和多功能性,5G电信的激活以及可穿戴设备市场的增长,预计对超小功率电感器的需求将不断增加,增长迅速,预计其在电子设备中的安装量每年将至少增长20%。
责任编辑:tzh
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