Cuộn cảm tích hợp

Hai hướng công nghệ phổ biến nhất trong lĩnh vực điện tử công suất và linh kiện từ tính hiện nay.Hôm nay chúng ta sẽ thảo luận một số điều vềCuộn cảm tích hợp.

Cuộn cảm tích hợp đại diện cho một xu hướng quan trọng trong quá trình phát triển các linh kiện từ tính hướng tới tần số cao, thu nhỏ, tích hợp và hiệu suất cao trong tương lai. Tuy nhiên, chúng không nhằm mục đích thay thế hoàn toàn tất cả các linh kiện truyền thống, mà chỉ trở thành lựa chọn chủ đạo trong lĩnh vực chuyên môn của chúng.

Cuộn cảm tích hợp là một tiến bộ mang tính cách mạng trong cuộn cảm quấn, sử dụng công nghệ luyện kim bột để đúc cuộn dây và vật liệu từ tính

Tại sao đây lại là xu hướng phát triển?

1. Độ tin cậy cực cao: Cuộn cảm truyền thống sử dụng lõi từ được dán lại với nhau, có thể bị nứt dưới nhiệt độ cao hoặc rung động cơ học. Cấu trúc tích hợp bao bọc toàn bộ cuộn dây bên trong vật liệu từ tính chắc chắn, không cần keo dán hay khe hở, có khả năng chống rung và chống va đập cực kỳ mạnh mẽ, về cơ bản giải quyết được nhược điểm lớn nhất về độ tin cậy của cuộn cảm truyền thống.

2. Giảm nhiễu điện từ: Cuộn dây được che chắn hoàn toàn bằng bột từ tính và các đường sức từ được giới hạn hiệu quả bên trong linh kiện, giúp giảm đáng kể bức xạ điện từ bên ngoài (EMI) đồng thời có khả năng chống nhiễu bên ngoài tốt hơn.

3. Tổn thất thấp và hiệu suất cao: Vật liệu từ tính bột hợp kim được sử dụng có đặc điểm là khe hở không khí phân bố đều, tổn thất lõi thấp ở tần số cao, dòng điện bão hòa cao và đặc tính phân cực DC tuyệt vời.

4. Thu nhỏ: Có thể đạt được độ tự cảm lớn hơn và dòng điện bão hòa cao hơn trong thể tích nhỏ hơn, đáp ứng yêu cầu của các sản phẩm điện tử “nhỏ hơn và hiệu quả hơn”.

Thách thức:

*Chi phí: Quy trình sản xuất phức tạp và chi phí nguyên liệu thô (bột hợp kim) tương đối cao.

*Tính linh hoạt: Sau khi khuôn được hoàn thiện, các thông số (giá trị độ tự cảm, dòng điện bão hòa) được cố định, không giống như cuộn cảm thanh từ có thể điều chỉnh linh hoạt.

Lĩnh vực ứng dụng: Mạch chuyển đổi DC-DC trong hầu hết mọi lĩnh vực, đặc biệt là trong các tình huống đòi hỏi độ tin cậy và hiệu suất cực cao, chẳng hạn như:

*Thiết bị điện tử trên ô tô: bộ điều khiển động cơ, hệ thống ADAS, hệ thống thông tin giải trí (yêu cầu cao nhất).

*Card đồ họa/CPU máy chủ cao cấp: VRM (mô-đun điều chỉnh điện áp) cung cấp dòng điện cao và phản hồi tức thời nhanh cho lõi và bộ nhớ.

*Thiết bị công nghiệp, thiết bị truyền thông mạng, v.v.

*Trong lĩnh vực chuyển đổi và cô lập năng lượng (máy biến áp), công nghệ PCB phẳng đang trở thành lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng tần số trung bình đến cao và công suất trung bình.

*Trong lĩnh vực lưu trữ và lọc năng lượng (cuộn cảm), công nghệ đúc tích hợp đang nhanh chóng thay thế các cuộn cảm từ tính kín truyền thống trên thị trường cao cấp, trở thành chuẩn mực cho độ tin cậy cao.

Trong tương lai, với sự tiến bộ của khoa học vật liệu (như gốm nung đồng nhiệt độ thấp, vật liệu bột từ tốt hơn) và quy trình sản xuất, hai công nghệ này sẽ tiếp tục phát triển, với hiệu suất mạnh mẽ hơn, chi phí được tối ưu hóa hơn nữa và phạm vi ứng dụng rộng hơn.