功率電感器憑借更低的鐵芯損耗在電壓轉換應用中發揮著重要作用。此外，它們還可儲存能量、過濾 EMI噪音，和減少系統設計中的信號損失。隨著移動電話、筆記本電腦和手持式游戲設備等使用電池供電的微型便攜電子產品的廣泛使用，設計師們也越來越多地在系統設計中使用這些深受 歡迎的小型SMD功率電感器。

作為構建出色并極具競爭力的產品的先決條件，電子產品設計師必須深入了解各個元件在系統設計中的特性和基于這種了解選擇恰當的零件。更加明確地說就是，恰當的功率消耗設計是電池供電系統中最為重要的要素。系統設計師必須對功率電感器的能量儲存特性有準確的了解。

添加功率電感器不僅可以釋放有限的電路板空間，還可以過濾噪音和提供儲蓄能量源。

表面安裝功率電感器用于儲蓄能量，同時過濾EMI電流和降低電感損耗，實現電壓轉換應用。此外，它們還可用于各種應用和各種產品的直流到直流轉換器中。只需極小的印制電路板 (PCB) 空間，功率電感器即可提供高性能和多相設計，大幅降低整體系統成本。

功率電感器參數

功率電感器的關鍵參數如下：

L-電感

電感器的主要功能參數。電感是電路的屬性，即電路中電流改變所引起的與電流改變相反的電動勢。電感的單位是亨利 (H)。此參數決定著電流輸出和波紋噪音水平。

DCR-直流阻抗

功率電感器的阻抗取決于所使用的繞組線的長度和直徑。直流阻抗是衡量功率效率的關鍵參數。如果使用更大的直流阻抗功率電感器，功耗也會更大。

額定電流

額定電流是電感器最大可允許的工作電流。如果施加的電流超過額定電流，電感器的自身溫度上升和電感下降值將會超過標準，而且性能和穩定性將會下降。

對于功率電感器，基于自身溫度上升或電感變化，有兩種不同的定義可描述額定電流。

萊爾德科技將最大額定電流定義為電感將會下降的最大電流量，典型值為初始電感的10%。

SRF（自諧振頻率）

電感器的自諧振頻率(SRF)是線圈繞組中電感器和寄生電容共振的頻率，如下文圖1所示。在高于SRF的頻率時，電感器發揮電容而非電感功能，而SPF則定義為自諧振頻率的最小值（單位：MHz）。SRF越高表示電感器的有效工作頻率范圍越高。因此，為電感器選擇的工作頻率應低于SRF。

圖 1：等效電路

屏蔽和無屏蔽 SMD 功率電感器

首先，屏蔽功率電感器產生的磁場可以保持磁場在電感范圍內。它只將極少數磁場發射到封裝外部，減少對附近其它零件的負面影響，從而最大限度地減少與其它組件或模塊的聯結。在無屏蔽電感器中，部分磁通場會輻射到外部。如果敏感組件或模塊在其附近，其正常功能性可能會受到影響。

由于整個磁通場都包含在屏蔽電感器內，因此功率效率會更高。此外，屏蔽電感器在提供與無屏蔽電感器等量的電感時，需要的線匝更少。因此，屏蔽電感器的DCR比提供等量電感的無屏蔽電感器的DCR更小。

如果屏蔽和無屏蔽電感器的DCR相同，這意味著這些電感器使用相同的電線和線圈。屏蔽電感器的電感值應該比無屏蔽電感器高。但是，由于飽和特性，電感變化將比電流曲線更早地出現下降。這決定著無屏蔽功率電感器更適用于大電流操作。

屏蔽功率電感器 無屏蔽功率電感器圖

2：萊爾德科技功率電感器

功率電感器應用

功率電感器應用 功率電感器主要有三種應用：
• 低通頻率噪音過濾器
• 傳導性 EMI 噪音過濾器
• 直流到直流轉換器中的蓄能零件

低通頻率過濾器應用主要針對直流電源線路，以過濾低頻波紋電流噪音。此外，較大的電感器還可在交流輸入電路中作為傳導性EMI噪音過濾器使用，以滿足規章要求。

圖 3：低通 LC 過濾器

直流到直流功率轉換器：降低和升壓直流到直流轉換器

SMD功率電感器作為電路的蓄能零件在直流到直流轉換器中廣泛使用。這些轉換器包括典型的降壓、升壓和降升壓轉換器，它們可以將直流輸入電壓從高壓轉換至低壓，或從低壓轉換至高壓，為電子系統的各種電路提供直流電源。

圖 4：降壓、升壓、降升壓

總結

隨著電池設備的設計和制造往越來越薄的方向發展，應用可執行各種功能的整合元件比以 往更加重要。功率電感器憑借更低的鐵芯損耗在電壓轉換應用中發揮著重要作用，它還可用于儲存能量、過濾EMI噪音，和減少系統設計中的信號損耗，且具有更高的功率處理能力。這些功率電感器可提供高性能且堅固、小巧的設計，而且只需極小的印制電路板空間，大幅降低整體系統成本。

萊爾德科技提供電子市場廣泛應用的一系列屏蔽和無屏蔽SMD功率電感器。這些電感器具有從1uH到10uH的電感范圍，電流從20mA到更大的30A，而且體積小巧，以節省便攜式電子系統的空間。

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