Dengan kemajuan teknologi elektronik yang berterusan, induktor bersaiz kecil dan prestasi tinggi kini digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik. Antara lain, induktor kuasa bercetak elektrod bawah, dengan struktur padat, kebolehpercayaan tinggi, dan prestasi cemerlang, telah menjadi komponen pilihan untuk sistem elektronik berketumpatan tinggi dan frekuensi tinggi. Prestasi menyeluruhnya melebihi induktor lilitan dawai tradisional, terutamanya dalam aplikasi yang menekankan pengecilan saiz, kebolehpercayaan tinggi, dan EMI rendah. Artikel ini akan menerangkan kelebihan dan pemilihan produk induktor bercetak elektrod bawah, bertujuan memberi rujukan kepada jurutera rekabentuk kuasa.
1- Kelebihan Induktor Bercetak Elektrod Bawah
Pembentuk terbentuk datang dalam dua jenis: satu menggunakan elektrod jenis L dan satu lagi menggunakan elektrod bawah. Pembentuk kuasa terbentuk dengan elektrod bawah menggunakan proses pembentukan baharu, yang dicirikan oleh pengkelungan gegelung dan teras magnet ke dalam satu unit tunggal serta penempatan elektrod di bahagian bawah, seterusnya mencapai integrasi yang lebih tinggi dan pengoptimuman prestasi.
Rajah 1. Struktur pembentuk kuasa terbentuk dengan elektrod bawah
Kelebihan pembentuk kuasa terbentuk dengan elektrod bawah terutamanya kelihatan dalam aspek-aspek berikut:
◾ Miniaturisasi dan Integrasi Ketumpatan Tinggi: Ia dapat mengurangkan ruang lantai PCB dan meningkatkan ketumpatan pemasangan. Berbanding pembentuk berkabel konvensional, pembentuk kuasa terbentuk dengan elektrod bawah mempunyai isipadu yang lebih kecil, menjadikannya sangat sesuai untuk peranti mudah alih yang terhad ruang dan modul kuasa berketumpatan tinggi.
◾ Rintangan DC Rendah (DCR): Dengan mengoptimumkan kaedah lilitan gegelung dan rekabentuk elektrod, induktor boleh mencapai DCR yang lebih rendah, seterusnya mengurangkan kehilangan kuasa dan meningkatkan kecekapan penukaran (terutamanya cemerlang dalam senario voltan rendah, arus tinggi).
◾ Kebolehpercayaan Tinggi: Hujung gegelung ditekuk dan dicetak tekan dengan serbuk teras-T untuk membentuk elektrod bawah yang padu. Ini meningkatkan kekuatan tompok solder dan menghapuskan keperluan terminal kimpalan tambahan, menghilangkan risiko litar terbuka dan meningkatkan kebolehpercayaan produk.
Sebagai teknologi induktor kuasa bercetak yang inovatif, jenis elektrod bawah menawarkan kelebihan ketara dari segi struktur produk, prestasi elektrik, dan aplikasi. Ia digunakan secara meluas dalam bidang seperti penukar DC-DC automotif, sistem ADAS, modul kuasa, bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi, pemandu motor, penyongsang fotovoltaik, dan peralatan komunikasi.
2- Panduan Pemilihan Induktor Kuasa Bercetak Jenis Elektrod Bawah
Codaca telah membangunkan induktor dengan ciri-ciri bahan yang berbeza untuk menepati pelbagai aplikasi pelanggan. Untuk membantu pelanggan memilih induktor kuasa yang paling sesuai, berikut adalah model-model perwakilan induktor bercetak kelas industri Codaca—CSEG, CSEC, CSEB, dan CSEB-H—dengan perbandingan ciri-ciri elektriknya.
2.1 CSEG : DCR Ultra-Rendah, Kehilangan Terendah dalam Julat Frekuensi Rendah
◾ Struktur Perisai Magnetik: Ketahanan yang kuat terhadap gangguan elektromagnetik (EMI).
◾ Pembinaan Bercetak: Hingar akustik ultra-rendah.
◾ Ciri-Ciri Lengkungan Lembut: Tahan terhadap arus puncak yang tinggi.
◾ DCR Ultra-Rendah: Irms Tertinggi (arus kenaikan suhu).
◾ Mencapai kehilangan kuasa terendah dalam julat frekuensi rendah (di bawah 700 kHz).
◾ Reka Bentuk Ramping: Menjimatkan ruang, sesuai untuk pemasangan berketumpatan tinggi.
◾ Suhu Operasi: -40°C hingga +125°C (termasuk pemanasan sendiri gegelung).
2.2 CSEC : Arus Saturasi Tinggi, Kehilangan Terendah dalam Julat Frekuensi Tinggi
◾ Struktur Perisai Magnetik: Rintangan kuat terhadap EMI.
◾ Pembinaan Bercetak: Hingar akustik ultra-rendah.
◾ Arus Saturasi Ultra-Tinggi (Isat).
◾ Ciri Pelunakan Lembut: Mampu menahan arus puncak yang lebih tinggi.
◾ Mencapai kehilangan kuasa terendah dalam julat frekuensi tinggi (700 kHz hingga 3 MHz).
◾ Reka Bentuk Ramping: Menjimatkan ruang, sesuai untuk pemasangan berketumpatan tinggi.
◾ Suhu Operasi: -40°C hingga +125°C (termasuk pemanasan sendiri gegelung).
2.3 CSEB : Julat Produk Saiz dan Model yang Luas
◾ Struktur Perisai Magnetik: Rintangan kuat terhadap EMI.
◾ Pembinaan Bercetak: Hingar akustik ultra-rendah.
◾ Pelbagai pilihan saiz dan nilai induktans (saiz maksimum 1510).
◾ Ciri-Ciri Lengkungan Lembut: Tahan terhadap arus puncak yang tinggi.
◾ Reka Bentuk Ramping: Menjimatkan ruang, sesuai untuk pemasangan berketumpatan tinggi.
◾ Produk piawai mematuhi AEC-Q200.
◾ Suhu Operasi: -40°C hingga +125°C (termasuk pemanasan sendiri gegelung).
2.4 CSEB-H : DCR Rendah dan Arus Kenaikan Suhu Tinggi
◾ Struktur Perisai Magnetik: Rintangan kuat terhadap EMI.
◾ Pembinaan Bercetak: Hingar akustik ultra-rendah.
◾ DCR rendah.
◾ Irms tinggi (Arus Kenaikan Suhu).
◾ Ciri-Ciri Lengkungan Lembut: Tahan terhadap arus puncak yang tinggi.
◾ Reka Bentuk Ramping: Menjimatkan ruang, sesuai untuk pemasangan berketumpatan tinggi.
◾ Produk piawai mematuhi AEC-Q200.
◾ Suhu Operasi: -40°C hingga +125°C (termasuk pemanasan sendiri gegelung).
2.5 Perbandingan Parameter Prestasi
Empat siri induktor kuasa bercetak prestasi tinggi yang disebutkan di atas dibangunkan dan direka secara bebas oleh Codaca. Semua siri mempunyai kebolehpercayaan tinggi dan struktur perisai magnet, tetapi setiap siri mempunyai kelebihan prestasi yang unik.
Jadual 1. Ringkasan Prestasi Pelbagai Spesifikasi Induktor Bercetak
Kaedah pemilihan termudah adalah dengan menggunakan alat "Power Inductor Finder" dan "Power Inductor Loss Comparison" di laman web rasmi Codaca. Sistem akan memaparkan prestasi masing-masing berdasarkan keadaan operasi yang dimasukkan (arus, riak, suhu, frekuensi operasi, dll).
◾Perbandingan Arus Lenggapan Isat
Sebagai contoh, mengambil nilai induktans 4.7 μH, produk dengan saiz yang sama tetapi daripada siri berbeza akan dibandingkan.
Berbanding CSEG, CSEB-H, dan CSEB, siri CSEC menawarkan keupayaan arus lenggapan yang lebih tinggi, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan rintangan arus puncak yang tinggi.
Rajah 2. Perbandingan Lengkung Keteraruhannya vs. Arus Saturasi bagi Spesifikasi Induktor Bercetak Pelbagai
◾ Perbandingan Irms (Arus Kenaikan Suhu)
Mengambil nilai keteraruhan 4.7µH sebagai contoh, kami membandingkan produk berukuran sama dari siri yang berbeza.
Jadual 2. Jadual Perbandingan Parameter Ciri bagi Spesifikasi Induktor Bercetak Pelbagai
Daripada jadual perbandingan di atas, selain daripada DCR yang sangat rendah, siri CSEG mempunyai arus kenaikan suhu yang kira-kira 40% lebih tinggi berbanding siri CSEC, CSEB-H, dan CSEB, membolehkannya beroperasi pada suhu yang lebih rendah di bawah keadaan kerja yang sama.
Rajah 3. Perbandingan lengkung arus kenaikan suhu bagi pelbagai spesifikasi induktor bercetak terpadu
◾ Perbandingan Kehilangan Kuasa
Mengambil nilai keteraruhan 4.7µH sebagai contoh, ciri-ciri kehilangan setiap siri diuji menggunakan ujian gelung piawai.
Syarat Ujian: Arus = 10.5A, Ripple = 40%, Julat Frekuensi = 100-3000 kHz, B = 3mT.
Rajah 4. Perbandingan Kehilangan Kuasa Pelbagai Model Induktor Cetakan
Berdasarkan analisis lengkung di atas, siri CSEG mempunyai jumlah kehilangan terendah di bawah 700 kHz. Siri CSEC mempunyai kehilangan terendah di atas 700 kHz. Siri CSEB dan CSEB-H mempunyai kehilangan sederhana.
3- Siri Produk Tambahan
Perbandingan di atas memberi fokus kepada ciri utama induktor cetakan gred perindustrian dengan elektrod bawah. Untuk aplikasi elektronik automotif, Codaca telah membangunkan beberapa model produk induktor cetakan gred automotif yang sepadan, seperti siri VSEB dan VSEB-H.
Rajah 5. Induktor Cetakan Gred Automotif Codaca (dililitkan dalam bulatan merah)
Induktor kuasa terbentuk elektrod bawah gred automotif Codaca menggunakan bahan teras serbuk aloi rendah kehilangan dan proses pembentukan yang ditingkatkan, menampilkan kehilangan rendah, kecekapan tinggi, dan julat frekuensi aplikasi yang luas. Reka bentuk padatnya menjimatkan ruang dan sesuai untuk pemasangan berketumpatan tinggi. Semua produk mematuhi piawaian AEC-Q200. Julat suhu operasi boleh berkembang dari -55°C hingga +165°C (termasuk pemanasan sendiri gegelung), menyesuaikan dengan persekitaran aplikasi kompleks elektronik automotif.
EN