針對手機開發(fā)的DC-DC轉(zhuǎn)換器用線繞型功率電感介紹

　　前言

　　手機、便攜音樂播放器、便攜式游戲機、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，各個機器內(nèi)部都裝載著多個電源電壓轉(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的功率高轉(zhuǎn)換效率而被廣泛應用。

　　便攜型電子設備所必需的電源類型根據(jù)機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備，到適用于筆記本電腦等大型便攜電子機器，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?？梢愿鶕?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等便攜設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系列是以獨特的材料和成型技術為基礎的超薄型鐵氧體磁芯和高度卷線以及終端處理技術實現(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的液晶屏。另外，根據(jù)上述技術和磁性電路設計技術，能夠取得充分滿足實際需求的最大為10μH的感值（表2），同時實現(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，使用LQH2MCN2R2M02及LQH2MCN2R2M52時的電源電壓變換效率的評價結果。 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

　　接下來介紹對應大電流的功率電感LQH55P_R0系列。使用在數(shù)碼相機（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)箅娏鳎瑫r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，由精密的涂層技術控制磁性樹脂的涂量，從而調(diào)節(jié)實際有效的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的直流重疊特性。精密磁性樹脂涂層技術使較大電流時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系

　　表3：LQH55P_R0系列額定表

　　圖6：LQH55P_R0系列直流重疊特性

　　總結

　　便攜型電子設備使用多個DC-DC轉(zhuǎn)換器，在機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備用DC-DC轉(zhuǎn)換器提供最合適的功率電感，在進一步擴充尺寸型號的同時，改善功率電感的性能，在機器的低消費功率也做出我們的貢獻。