जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी में तेजी से प्रगति हो रही है, छोटे आकार और उच्च प्रदर्शन वाले इंडक्टर्स विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे हैं। इनमें से, निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाला गया पावर इंडक्टर, अपनी सघन संरचना, उच्च विश्वसनीयता और उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण, उच्च-घनत्व और उच्च-आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के लिए पसंदीदा घटक बन गया है। पारंपरिक तार-लपेटे गए इंडक्टर्स की तुलना में इसका समग्र प्रदर्शन बेहतर है, खासकर उन अनुप्रयोगों में जहां लघुकरण, उच्च विश्वसनीयता और कम ईएमआई (EMI) की आवश्यकता होती है। इस लेख में निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाला गया इंडक्टर्स के लाभों और उत्पाद चयन पर विस्तार से चर्चा की जाएगी, जिसका उद्देश्य पावर डिजाइन इंजीनियरों के लिए एक संदर्भ प्रदान करना है।
1- निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाला गया इंडक्टर्स के लाभ
ढाला गया प्रेरक दो प्रकार के होते हैं: एक L-प्रकार के इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाला और दूसरा निचले इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाला। निचले इलेक्ट्रोड वाला ढाला गया शक्ति प्रेरक एक नई ढालाई प्रक्रिया का उपयोग करता है, जिसकी विशेषता कुंडली और चुंबकीय कोर को एकल इकाई में संलग्न करना और इलेक्ट्रोड को नीचे की ओर रखना है, जिससे उच्च एकीकरण और प्रदर्शन का अनुकूलन संभव होता है।
चित्र 1. निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाले गए शक्ति प्रेरक की संरचना
निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाले गए शक्ति प्रेरक के लाभ मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में देखे जाते हैं:
◾ लघुकरण और उच्च-घनत्व एकीकरण: यह पीसीबी पदचिह्न को कम कर सकता है और माउंटिंग घनत्व बढ़ा सकता है। पारंपरिक तार-लपेट प्रेरकों की तुलना में, निचले इलेक्ट्रोड वाले ढाले गए शक्ति प्रेरकों का आकार छोटा होता है, जो उन्हें स्थान सीमितता वाले पोर्टेबल उपकरणों और उच्च-घनत्व वाले शक्ति मॉड्यूल के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।
◾ कम डीसी प्रतिरोध (DCR): कॉइल वाइंडिंग विधि और इलेक्ट्रोड डिज़ाइन को अनुकूलित करके, इंडक्टर कम DCR प्राप्त कर सकता है, जिससे शक्ति हानि कम होती है और रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है (विशेष रूप से कम वोल्टेज, उच्च धारा वाले परिदृश्यों में उल्लेखनीय प्रदर्शन)।
◾ उच्च विश्वसनीयता: कॉइल के सिरे को T-कोर पाउडर के साथ मोड़कर और दबाकर एक ठोस निचला इलेक्ट्रोड बनाया जाता है। इससे सोल्डर पैड की मजबूती बढ़ जाती है और अतिरिक्त वेल्डेड टर्मिनल्स की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जिससे ओपन सर्किट का जोखिम खत्म हो जाता है और उत्पाद की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।
एक नवाचारी मोल्डेड पावर इंडक्टर तकनीक के रूप में, निचले इलेक्ट्रोड वाले प्रकार उत्पाद संरचना, विद्युत प्रदर्शन और अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं। इसका उपयोग ऑटोमोटिव डीसी-डीसी कनवर्टर, ADAS सिस्टम, पावर मॉड्यूल, उच्च-आवृत्ति स्विचन पावर सप्लाई, मोटर ड्राइव, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर और संचार उपकरण जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।
2- निचले इलेक्ट्रोड वाले मोल्डेड पावर इंडक्टर्स के लिए चयन मार्गदर्शिका
Codaca विभिन्न ग्राहक अनुप्रयोगों के अनुरूप विभिन्न सामग्री विशेषताओं के साथ इंडक्टर विकसित किए हैं। ग्राहकों को सबसे उपयुक्त पावर इंडक्टर चुनने में सहायता के लिए, कोडाका के औद्योगिक-ग्रेड बॉटम-इलेक्ट्रोड ढाला गया इंडक्टर के प्रतिनिधि मॉडल—CSEG, CSEC, CSEB, और CSEB-H—के विद्युत विशेषताओं की तुलना नीचे दी गई है।
2.1 सीएसईजी : अति-कम DCR, निम्न-आवृत्ति सीमा में सबसे कम नुकसान
◾ चुंबकीय शील्डिंग संरचना: विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) के प्रति मजबूत प्रतिरोध।
◾ ढाला गया निर्माण: अति-कम ध्वनिक शोर।
◾ मृदु संतृप्ति विशेषताएँ: उच्च शिखर धाराओं का सामना कर सकता है।
◾ अति-कम DCR: सर्वोच्च Irms (तापमान वृद्धि धारा)।
◾ निम्न-आवृत्ति सीमा (700 kHz से नीचे) में सबसे कम शक्ति हानि प्राप्त करता है।
◾ पतला डिज़ाइन: स्थान की बचत करता है, उच्च-घनत्व माउंटिंग के लिए उपयुक्त।
◾ संचालन तापमान: -40°C से +125°C तक (कॉइल स्व-ताप सहित)।
2.2 सीएसईसी : उच्च संतृप्ति धारा, उच्च-आवृत्ति सीमा में सबसे कम नुकसान
◾ चुंबकीय कवच संरचना: विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) के प्रति मजबूत प्रतिरोध।
◾ ढाला गया निर्माण: अति-कम ध्वनिक शोर।
◾ अत्यधिक उच्च Isat (संतृप्ति धारा)।
◾ मृदु संतृप्ति विशेषताएँ: उच्च शिखर धाराओं का सामना कर सकता है।
◾ उच्च आवृत्ति सीमा (700 किलोहर्ट्ज़ से 3 मेगाहर्ट्ज़) में सबसे कम शक्ति हानि प्राप्त करता है।
◾ पतला डिज़ाइन: स्थान की बचत करता है, उच्च-घनत्व माउंटिंग के लिए उपयुक्त।
◾ संचालन तापमान: -40°C से +125°C तक (कॉइल स्व-ताप सहित)।
2.3 सीएसईबी ：उत्पाद आकार और मॉडल की विस्तृत श्रृंखला
◾ चुंबकीय कवच संरचना: विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) के प्रति मजबूत प्रतिरोध।
◾ ढाला गया निर्माण: अति-कम ध्वनिक शोर।
◾ आकार और प्रेरकत्व मानों की विस्तृत श्रृंखला (अधिकतम आकार 1510)।
◾ मृदु संतृप्ति विशेषताएँ: उच्च शिखर धाराओं का सामना कर सकता है।
◾ पतला डिज़ाइन: स्थान की बचत करता है, उच्च-घनत्व माउंटिंग के लिए उपयुक्त।
◾ मानक उत्पाद AEC-Q200 के अनुरूप है।
◾ संचालन तापमान: -40°C से +125°C तक (कॉइल स्व-ताप सहित)।
2.4 सीएसईबी-एच ：कम DCR और उच्च तापमान-वृद्धि धारा
◾ चुंबकीय कवच संरचना: विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) के प्रति मजबूत प्रतिरोध।
◾ ढाला गया निर्माण: अति-कम ध्वनिक शोर।
◾ कम DCR।
◾ उच्च Irms (तापमान-वृद्धि धारा)।
◾ मृदु संतृप्ति विशेषताएँ: उच्च शिखर धाराओं का सामना कर सकता है।
◾ पतला डिज़ाइन: स्थान की बचत करता है, उच्च-घनत्व माउंटिंग के लिए उपयुक्त।
◾ मानक उत्पाद AEC-Q200 के अनुरूप है।
◾ संचालन तापमान: -40°C से +125°C तक (कॉइल स्व-ताप सहित)।
2.5 प्रदर्शन पैरामीटर तुलना
उच्च प्रदर्शन वाले मोल्डेड पावर इंडक्टर की ऊपर उल्लिखित चार श्रृंखलाएँ Codaca द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित और डिज़ाइन की गई हैं। सभी श्रृंखलाओं में उच्च विश्वसनीयता और चुंबकीय कवच संरचना है, लेकिन प्रत्येक श्रृंखला के पास अपने विशिष्ट प्रदर्शन लाभ हैं।
तालिका 1. विभिन्न मोल्डेड इंडक्टर विनिर्देशों का प्रदर्शन सारांश
चयन करने का सबसे आसान तरीका Codaca की आधिकारिक वेबसाइट पर "पावर इंडक्टर फाइंडर" और "पावर इंडक्टर लॉस तुलना" उपकरणों का उपयोग करना है। प्रणाली आपके द्वारा दर्ज की गई संचालन स्थितियों (धारा, लहर, तापमान, संचालन आवृत्ति, आदि) के आधार पर प्रत्येक का प्रदर्शन प्रस्तुत करेगी।
◾Isat संतृप्ति धारा तुलना
4.7 μH के प्रेरकत्व मान को उदाहरण के रूप में लेते हुए, समान आकार लेकिन अलग-अलग श्रृंखला के उत्पादों की तुलना की जाती है।
CSEG, CSEB-H और CSEB की तुलना में, CSEC श्रृंखला उच्च संतृप्ति धारा क्षमता प्रदान करती है, जो उच्च शिखर धारा सहनशीलता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श विकल्प बनाती है।
चित्र 2. विभिन्न ढाला हुआ इंडक्टर विनिर्देशों के लिए प्रेरकत्व बनाम संतृप्ति धारा वक्र तुलना
◾ आईआरएमएस (तापमान-वृद्धि धारा) तुलना
4.7µH प्रेरकत्व मान को उदाहरण के रूप में लेते हुए, हम विभिन्न श्रृंखलाओं के समान आकार के उत्पादों की तुलना करते हैं।
तालिका 2. विभिन्न ढाला हुआ इंडक्टर विनिर्देशों के लिए चरित्रगत पैरामीटर तुलना तालिका
उपरोक्त तुलना तालिका से, अत्यधिक कम डीसीआर के अलावा, सीएसईजी श्रृंखला की तापमान-वृद्धि धारा सीएसईसी, सीएसईबी-एच और सीएसईबी श्रृंखला की तुलना में लगभग 40% अधिक है, जिससे समान कार्य स्थितियों के तहत कम तापमान पर संचालन की अनुमति मिलती है।
चित्र 3. एकीकृत ढाला हुआ इंडक्टर के विभिन्न विनिर्देशों के लिए तापमान-वृद्धि धारा वक्रों की तुलना
◾ शक्ति हानि तुलना
4.7µH प्रेरकत्व मान को उदाहरण के रूप में लेते हुए, प्रत्येक श्रृंखला के हानि गुणों का परीक्षण एक मानक लूप परीक्षण का उपयोग करके किया गया।
परीक्षण स्थितियाँ: धारा = 10.5A, रिपल = 40%, आवृत्ति सीमा = 100-3000 किलोहर्ट्ज़, B = 3mT।
चित्र 4. विभिन्न मोल्डेड इंडक्टर मॉडल के पावर हानि की तुलना
उपरोक्त वक्र विश्लेषण के आधार पर, CSEG श्रृंखला की 700 किलोहर्ट्ज़ से नीचे कुल हानि सबसे कम है। 700 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर CSEC श्रृंखला की हानि सबसे कम है। CSEB और CSEB-H श्रृंखला की हानि मध्यम स्तर की है।
3- अतिरिक्त उत्पाद श्रृंखला
उपरोक्त तुलना औद्योगिक-ग्रेड बॉटम-इलेक्ट्रोड मोल्डेड इंडक्टर की मुख्य विशेषताओं पर केंद्रित है। ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों के लिए, कोडाका ने VSEB और VSEB-H श्रृंखला जैसे कई संबंधित ऑटोमोटिव-ग्रेड मोल्डेड इंडक्टर उत्पाद मॉडल विकसित किए हैं।
चित्र 5. कोडाका ऑटोमोटिव-ग्रेड मोल्डेड इंडक्टर (लाल वृत्त में हाइलाइट किए गए)
कोडाका के ऑटोमोटिव-ग्रेड बॉटम-इलेक्ट्रोड मोल्डेड पावर इंडक्टर्स कम-नुकसान वाली मिश्र धातु पाउडर कोर सामग्री और सुधारित मोल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, जिसमें कम नुकसान, उच्च दक्षता और विस्तृत आवृत्ति सीमा के अनुप्रयोग शामिल हैं। इनकी संक्षिप्त डिज़ाइन स्थान बचाती है और उच्च-घनत्व माउंटिंग के लिए उपयुक्त है। सभी उत्पाद AEC-Q200 मानक के अनुरूप हैं। संचालन तापमान सीमा -55°C से +165°C तक फैल सकती है (कॉइल स्व-ऊष्मन सहित), जो ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के जटिल अनुप्रयोग वातावरण के अनुकूल है।
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