Zintegrowane induktory

Dwa najpopularniejsze kierunki technologiczne we współczesnej dziedzinie elektroniki mocy i elementów magnetycznych.Dzisiaj omówimy coś na tematZintegrowane induktory.

Zintegrowane induktory reprezentują ważny trend w rozwoju komponentów magnetycznych w kierunku wysokiej częstotliwości, miniaturyzacji, integracji i wysokiej wydajności w przyszłości. Nie mają one jednak na celu całkowitego zastąpienia wszystkich tradycyjnych komponentów, lecz raczej stać się głównym wyborem w swoich dziedzinach specjalizacji.

Zintegrowany induktor to rewolucyjne osiągnięcie w dziedzinie induktorów uzwojonych, wykorzystujące technologię metalurgii proszków do odlewania cewek i materiałów magnetycznych

Dlaczego jest to trend rozwojowy?

1. Niezwykle wysoka niezawodność: Tradycyjne cewki indukcyjne wykorzystują sklejone rdzenie magnetyczne, które mogą pękać pod wpływem wysokiej temperatury lub wibracji mechanicznych. Zintegrowana konstrukcja całkowicie otacza cewkę wytrzymałym materiałem magnetycznym, bez kleju ani szczelin, i zapewnia wyjątkowo wysoką odporność na wibracje i uderzenia, rozwiązując w zasadzie największy problem z niezawodnością tradycyjnych cewek indukcyjnych.

2. Mniejsze zakłócenia elektromagnetyczne: Cewka jest całkowicie ekranowana proszkiem magnetycznym, a linie pola magnetycznego są skutecznie ograniczone wewnątrz komponentu, co znacznie redukuje zewnętrzne promieniowanie elektromagnetyczne (EMI), a także zwiększa odporność na zakłócenia zewnętrzne.

3. Niskie straty i wysoka wydajność: Zastosowany materiał magnetyczny w postaci proszku stopowego charakteryzuje się rozproszonymi szczelinami powietrznymi, niskimi stratami rdzenia przy wysokich częstotliwościach, wysokim prądem nasycenia i doskonałymi właściwościami polaryzacji prądu stałego.

4. Miniaturyzacja: Pozwala uzyskać większą indukcyjność i wyższy prąd nasycenia w mniejszej objętości, spełniając wymagania „mniejszych i bardziej wydajnych” produktów elektronicznych.

Wyzwania:

*Koszt: Proces produkcyjny jest skomplikowany, a koszt surowców (proszku stopowego) jest stosunkowo wysoki.

*Elastyczność: Po zakończeniu procesu formowania parametry (wartość indukcyjności, prąd nasycenia) pozostają stałe, w przeciwieństwie do cewek prętowych magnetycznych, które można elastycznie regulować.

Obszary zastosowań: układy konwersji prądu stałego na prąd stały w niemal wszystkich dziedzinach, szczególnie w sytuacjach wymagających wyjątkowo wysokiej niezawodności i wydajności, takich jak:

*Elektronika samochodowa: jednostka sterująca silnikiem, system ADAS, system informacyjno-rozrywkowy (najwyższe wymagania).

*Karta graficzna/procesor serwerowy wysokiej klasy: moduł regulacji napięcia (VRM) zapewniający wysoki prąd i szybką reakcję przejściową dla rdzenia i pamięci.

* Sprzęt przemysłowy, sprzęt do komunikacji sieciowej itp.

*W dziedzinie konwersji i izolacji energii (transformatory) technologia płaskich płytek PCB staje się preferowanym wyborem w zastosowaniach o średniej i wysokiej częstotliwości oraz średniej mocy.

*W dziedzinie magazynowania i filtrowania energii (cewki indukcyjne) zintegrowana technologia formowania szybko zastępuje tradycyjne cewki magnetyczne w segmencie high-end, stając się punktem odniesienia w zakresie wysokiej niezawodności.

W przyszłości, dzięki rozwojowi materiałoznawstwa (np. w zakresie współwypalania ceramiki w niskiej temperaturze, lepszych materiałów w postaci proszków magnetycznych) oraz procesów produkcyjnych, te dwie technologie będą się nadal rozwijać, zapewniając lepszą wydajność, jeszcze bardziej zoptymalizowane koszty oraz szerszy zakres zastosowań.