中心議題：
- 小型電源電感功率電感需求不斷增加
- 電源回路對小型電源電感功率電感要求是高效率，小型化
- TAIYO YUDEN 的小型電源電感功率電感
解決方案：
- 通過提高電源式DCDC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率來降低感值，減小電感體積
- 充分發(fā)揮小型設(shè)備的最高性能，設(shè)計出最適化的電感將是非常重要的前提
- NR 系列采用了混入鐵氧體粉末樹脂的成型技術(shù)，只使用了鼓型磁芯形成了無袖構(gòu)造產(chǎn)品
- BR 系列小型繞線扼流線圈是為實現(xiàn)可對應大電流的DC-DC 轉(zhuǎn)換器的小型化而設(shè)計的
- CKP2520系列是在薄膜上印刷內(nèi)部電極，通過通孔實現(xiàn)層間的連接，使內(nèi)部電極在螺旋上形成的
需求不斷增加的小型電源電感功率電感
作為大量使用小型電源電感功率電感的設(shè)備，手機，HDD,DSC,DVC, 便攜式音響設(shè)備，筆記本電腦用ODD 等小型設(shè)備為我們所熟知。這樣的小型設(shè)備在保持小體積，輕量的同時，也往往被要求可實現(xiàn)長時間的運行。由于所使用功能各異的電路模塊數(shù)量的增加，多個高效率開關(guān)DC-DC 轉(zhuǎn)換器被實際使用。也就是說在上述的小型設(shè)備中，高性能的電感器被要求更多的使用。另外，設(shè)備的小型化也要求使用進一步實現(xiàn)了小型化，薄型化的元件。TAIYO YUDEN 根據(jù)市場的需求在小型電感的產(chǎn)品開發(fā)上投入了更多的力量。這次我們將向您介紹其繞線方式和多層方式這兩種在結(jié)構(gòu)上各有所長電感類制品。
電源回路和小型電源電感功率電感
用于手機為代表的小型設(shè)備的電源配件的傾向是實現(xiàn)高效率，小型化的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)電源環(huán)節(jié)的小型化，電感的形狀變小，或者是使用元件數(shù)的減少是必不可少的。我們相信這樣的想法是始終貫穿在各位設(shè)計人員每天的設(shè)計工作之中的。面對這樣的問題，解決的方法之一就是提高電源式DC-DC 轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率。通過這樣的方式，降低電感值，使電感體積的小型化得以實現(xiàn)，更保證了電容的容量不變。同時，負荷急變引起的過濾對應特性也得以提升。
圖1.開關(guān)頻率與使用電感的時序圖
數(shù)年前，開關(guān)頻率為500KHz，電感值為4.7μH 到10μH 的取值范圍。最近由于采用了提高開關(guān)頻率的電路設(shè)計，頻率由1MHz 提升到了3MHz，與此相對電感值也降低到了2.2μH。
提升開關(guān)頻率雖然有著上述的益處，可是也有一個明顯的缺點。那就是提升了開關(guān)頻率，使得開關(guān)振子的損失增加，降低了效率。所以，只是單純的提升開關(guān)頻率是不可行的。因為這將很大程度上取決于設(shè)備以及電路的發(fā)展狀況。
圖2
圖2，是匹配了額定電流1A 級電感的圖表。縱軸是電感的厚度，橫軸的底部是DC-DC 轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率，上部是電感值。
在一定條件下，決定的與降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率相對應的電感值。開關(guān)頻率為300kHz 的情況下，需要的是角形4mm，厚度1.8mm 或是角形6mm，厚度為1.2mm的電感。開關(guān)頻率提升為1.5MHz 時，角形3mm 厚度為1mm 電感的使用成為可能，電感的小型化也就得以實現(xiàn)。
今后，伴隨著開關(guān)頻率的進一步提升，電感值的減小，電感產(chǎn)品小型化的進一步實現(xiàn)也將成為可能。
另外，考慮到厚度，例如手機中可使用電感厚度為2mm，而現(xiàn)在這個厚度已經(jīng)變成了1mm，將來支持小型設(shè)備的電感也將被要求實現(xiàn)進一步產(chǎn)品小型化。但是，犧牲產(chǎn)品性能為前提的產(chǎn)品薄型化，小型化是沒有意義的。我們認為為了充分發(fā)揮小型設(shè)備的最高性能，設(shè)計出最適化的電感將是非常重要的前提。
TAIYO YUDEN 的小型電源電感功率電感
1.NR 系列（繞線電感）
NR 系列電感是TAIYO YUDEN 小型電感的主力產(chǎn)品。
圖3
NR 系列產(chǎn)品是指采用了混入鐵氧體粉末樹脂的成型技術(shù)，只使用了鼓型磁芯形成的無袖構(gòu)造電感產(chǎn)品。（圖3），由于采用了這樣的構(gòu)造，鼓狀磁芯與袖狀磁芯之間的空氣閥不會再產(chǎn)生，渦旋電流得到了抑制，從而使交流抵抗被控制在了一個較小的范圍內(nèi)。同時由于是使用樹脂來固定這個結(jié)構(gòu)，小型設(shè)備所需的較強抗沖擊性也得到了很大的強化。另外，通過采用超薄設(shè)計，實現(xiàn)了產(chǎn)品尺寸為角形3mm（3mm×3mm）、高度1.0mm、1.2mm、1.5mm；角形4mm（4mm×4mm），高度為1.8mm、1.2mm、1.0mm（數(shù)值均為Max 值）的產(chǎn)品構(gòu)成。
2. BR 系列（繞線電感）
與［NR 系列］相同，徹底排除結(jié)構(gòu)上的無用空間，進行最適化產(chǎn)品設(shè)計是研究方針。BR2518 系列與TAIYO YUDEN 的傳統(tǒng)產(chǎn)品相比較，在保持了高額定電流，低Rdc 的產(chǎn)品特性的同時，實現(xiàn)了產(chǎn)品面積縮小50% 的產(chǎn)品小型化以及交流抵抗的大幅度低減。為了滿足不斷增強的高性能便攜式設(shè)備的小型化需求，BR 系列在研發(fā)制造之中綜合應用了小型繞線貼片電感的設(shè)計開發(fā)技術(shù)、制造技術(shù)等技術(shù)。在保持了低交流抵抗特點的同時，在2012 尺寸，1608 尺寸上實現(xiàn)了850mA（都是1.0μH）的直流重疊特性，小型繞線扼流線圈是為實現(xiàn)可對應大電流的DC-DC 轉(zhuǎn)換器的小型化而設(shè)計的。
圖4 圖5 圖6
3. CKP2520 系列（多層電感）
CKP2520（2.5mm×2.0mm×1.0mm）系列多層電感是在薄膜上印刷內(nèi)部電極，通過通孔實現(xiàn)層間的連接，使內(nèi)部電極在螺旋上形成的產(chǎn)品構(gòu)造。（圖4）
多層電源電感功率電感CKP2520 系列產(chǎn)品與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，作為電感的基本性能得到了改善，作為多層型電源電感功率電感有著較高的水平。低Rdc, 小型化，薄型化等特征也得以實現(xiàn)。有關(guān)該產(chǎn)品的詳細技術(shù)資料，請參考產(chǎn)品構(gòu)成圖表。（圖5，6）
小結(jié)
電感的構(gòu)造本身非常簡單。但是，保持小體積的同時滿足產(chǎn)品的特性的產(chǎn)品研發(fā)工作有著許多的障礙。今后我們也將會繼續(xù)進行技術(shù)課題的深入研究，為對應電源的小型化以及高效率化的市場要求不斷推出順應市場要求的新產(chǎn)品。
