針對手機(jī)開發(fā)的DC-DC轉(zhuǎn)換器用線繞型功率電感介紹

　　前言

　　手機(jī)、便攜音樂播放器、便攜式游戲機(jī)、筆記本電腦等各種便攜式電子產(chǎn)品存在于我們的日常生活中。這些便攜式電子產(chǎn)品由電池供電，各個(gè)機(jī)器內(nèi)部都裝載著多個(gè)電源電壓轉(zhuǎn)換電路（DC-DC轉(zhuǎn)換器），能夠?qū)㈦姵仉妷恨D(zhuǎn)換成功能模塊所需要的電壓。

　　DC-DC轉(zhuǎn)換器有多種類型，用于便攜型電子設(shè)備的則是以非絕緣型轉(zhuǎn)換電源為主。這種非絕緣型轉(zhuǎn)換電源有使用線圈的斷路器式和以電容器為主體的供給泵式。例如主要用于便攜設(shè)備的鋰電池，電池電壓會變化，而供給泵式的DC-DC轉(zhuǎn)換器由于可以很好維持電池電壓變化時(shí)的功率高轉(zhuǎn)換效率而被廣泛應(yīng)用。

　　便攜型電子設(shè)備所必需的電源類型根據(jù)機(jī)器的不同種類和功能而有著很大的不同，因此DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入輸出電壓電流規(guī)格和體積也有很大的不同。而用于這些DC-DC轉(zhuǎn)換器的線圈零部件（功率電感）的尺寸、性能也是多種多樣。

　　村田制作所具有能夠適用于各種便攜式電子設(shè)備用DC-DC轉(zhuǎn)換器的疊層型和繞線型兩種類型的功率電感。

　　這次要介紹的，是適用于從以便攜音樂播放器為代表的小型便攜式設(shè)備，到適用于筆記本電腦等大型便攜電子機(jī)器，涵蓋面廣泛的繞線型功率電感（LQH系列）。

　　LQH系列的概要

　　表1中展示了繞線型功率電感LQH系列的產(chǎn)品線。LQH系列是擁有各種不同尺寸的繞線行電感，LQH2MC_52系列為最小尺寸，用于手機(jī)等小型液晶模塊；AQH55P_R0系列為最大尺寸，用于筆記本電腦硬盤和數(shù)碼相機(jī)。可以根據(jù)各種DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能要求以及尺寸要求，選擇最合適的感值。

　　表1：功率電感LQH系列產(chǎn)品線一覽

　　LQH2MC_52系列

　　介紹LQH系列產(chǎn)品中最小最薄的LQH2MC_52系列。

　　圖1展示了LQH2MC_52系列的外形尺寸圖。

　　便攜式音樂播放器和手機(jī)等便攜設(shè)備越來越向高性能化，多功能化以及省電化發(fā)展，越來越多的DC-DC轉(zhuǎn)換電路被用于其中，DC-DC轉(zhuǎn)換電路的小型化和薄型化變得不可或缺。在這樣的趨勢下所使用的功率電感也要求小型化和輕薄化。LQH2MC_52系列是以獨(dú)特的材料和成型技術(shù)為基礎(chǔ)的超薄型鐵氧體磁芯和高度卷線以及終端處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了最大2.0×1.6×0.70m的小型超薄規(guī)格功率電感，特別適合便攜音樂播放器和手機(jī)的液晶屏。另外，根據(jù)上述技術(shù)和磁性電路設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠取得充分滿足實(shí)際需求的最大為10μH的感值（表2），同時(shí)實(shí)現(xiàn)了出色的直流重疊特性（圖2）。

　　圖3展示了降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器使用時(shí)，使用LQH2MCN2R2M02及LQH2MCN2R2M52時(shí)的電源電壓變換效率的評價(jià)結(jié)果。 LQH2MC_52系列雖最大厚度只有0.7mm的小型化產(chǎn)品，但卻和最大0.95mm厚的LQH2MC_02系列一樣，達(dá)到了很高的電源電壓變換效率。

　　表2：LQH2MC_52系列額定表

　　LQH55P_R0系列

　　接下來介紹對應(yīng)大電流的功率電感LQH55P_R0系列。使用在數(shù)碼相機(jī)（DSC），筆記本電腦和3.5/2.5英寸HDD等之中的功率電感必需能夠?qū)?yīng)大電流，同時(shí)要求低的直流電阻值。這里所說的繞線型功率電感能夠做到磁屏蔽越是高，直流電阻值越低。磁屏蔽若是高，磁通量則不會泄漏至外部，被鐵氧體磁芯約束在內(nèi)部，從而獲得較大的感值。因此，使用較粗的繞線可以用較少的圈數(shù)獲得感值和較低的直流電阻值。但另一方面，一旦磁屏蔽能提高，直流重疊特性就會惡化。

　　LQH55P_R0系列在卷線周圍全部涂有磁性樹脂，從而提高磁屏蔽，這樣做能夠獲得更低的直流電阻值。另外，由精密的涂層技術(shù)控制磁性樹脂的涂量，從而調(diào)節(jié)實(shí)際有效的μ并控制所需要的感值和直流重疊特性。圖5中表示了磁性樹脂涂量變化時(shí)的直流重疊特性。精密磁性樹脂涂層技術(shù)使較大電流時(shí)可維持最低限度的感值，以及減少初期感值低下等直流重疊特性可以得到自由控制。

　　表3及圖6中表示了LQH55P_R0系列的額定電流表和直流重疊特性。

　　圖4：降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器（PWM式）的電壓變換效率

　　圖5：磁性樹脂涂量與感值和直流重疊特性的變化關(guān)系

　　表3：LQH55P_R0系列額定表

　　圖6：LQH55P_R0系列直流重疊特性

　　總結(jié)

　　便攜型電子設(shè)備使用多個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器，在機(jī)器和電力供給的各種模塊中多種多樣。用在這些DC-DC轉(zhuǎn)換器中的功率電感也同樣在尺寸、性能上必需多種多樣。

　　村田制作所擁有對應(yīng)多種多樣DC-DC轉(zhuǎn)換器的各種尺寸、性能變化的繞線型功率電感。

　　為了今后繼續(xù)為多種多樣的便攜電子設(shè)備用DC-DC轉(zhuǎn)換器提供最合適的功率電感，在進(jìn)一步擴(kuò)充尺寸型號的同時(shí)，改善功率電感的性能，在機(jī)器的低消費(fèi)功率也做出我們的貢獻(xiàn)。