磁珠+疊層電感-順絡(luò)課件

EMC元器件2016.5EMC元器件2016.51、EMC基本概念電磁兼容定義電磁干擾三要素濾波元件2、順絡(luò)電子EMC元器件磁珠3、順絡(luò)電子疊層電感產(chǎn)品內(nèi)容1、EMC基本概念內(nèi)容

EMC＝EMI＋EMSElectromagneticCompatibility（電磁兼容性）設(shè)備的一種能力，它在其電磁環(huán)境中能完成它的功能，而不至于在其環(huán)境中產(chǎn)生不能容忍的干擾。ElectromagneticInterference（電磁干擾）任何能中斷、阻礙、降低或限制電子設(shè)備有效性能的電磁能量。ElectromagneticSusceptibility

（電磁敏感性）設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)暴露在電磁輻射下所呈現(xiàn)的不希望有的相應(yīng)程度。EMC定義和含義ElectromagneticCompatibilityE電磁干擾三要素三要素傳導(dǎo)耦合輻射耦合干擾源耦合通道受感器電磁干擾三要素三要素傳導(dǎo)耦合輻射耦合干擾源耦合通道受感器-在噪聲源處抑制暴露在噪聲下的元件或設(shè)備屏蔽濾波元件噪聲源屏蔽抑制電磁干擾的原理

-硬件回路

-通過(guò)屏蔽保護(hù)電路-在噪聲源處抑制暴露在噪聲下的元件或設(shè)備屏蔽濾波元件噪聲源EMC主要解決方法GoodElectrical&MechanicalDesignPCBEMCDesignInternalCableEMCDesignEnclosureShieldingDesignI/OFilter預(yù)防比屏蔽更加有效！EMC主要解決方法GoodElectrical&M濾波器基本概念MIL-STD220AB:OutputvoltagewithoutafilterC:Outputvoltagewithafilter濾波器基本概念MIL-STD220AB:Outputv濾波器分類(基于功能)低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器濾波器分類(基于功能)低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波單一元件（電感，電容）組合元件（LC濾波器)濾波器分類(基于構(gòu)成)單一元件組合元件濾波器分類(基于構(gòu)成)電感型電容型信號(hào)線或電源線信號(hào)線或電源線地線噪聲噪聲通過(guò)阻抗發(fā)熱消耗噪聲通過(guò)旁路將噪聲隔離到地線上濾波器分類(基于濾波方式)電感型電容型信號(hào)線信號(hào)線地線噪聲噪聲通過(guò)阻抗發(fā)熱消耗噪聲通過(guò)濾波器選型輸出阻抗高低HighLow輸入阻抗濾波器選型輸出阻抗高低HighLow輸入阻抗1、EMC基本概念電磁兼容定義電磁干擾三要素濾波元件2、順絡(luò)電子EMC元器件磁珠3、順絡(luò)電子疊層電感產(chǎn)品內(nèi)容1、EMC基本概念內(nèi)容順絡(luò)電子EMC電子元器件類型磁珠三端EMI濾波器共模扼流器型號(hào)GZ/GZ-C/SZ/SZ-C/PZ/UPZ/EPZ/HZ/HPZ/MPMZ系列MFL系列SDCW/SDCW-S/-C/-H/-CH/-U系列功能通過(guò)發(fā)熱方式單線濾波LC組合電路濾波通過(guò)發(fā)熱方式濾除共模噪聲應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)電子通訊計(jì)算機(jī)消費(fèi)電子計(jì)算機(jī)USB/HDMI/DVI/IEEE1394順絡(luò)電子EMC電子元器件類型磁珠三端EMI濾波器共模扼流器型EMC產(chǎn)品詳細(xì)介紹－磁珠EMC產(chǎn)品詳細(xì)介紹－磁珠磁珠工作原理

磁珠是一種阻抗隨頻率變化的電阻器低頻下,感應(yīng)阻抗較低隨著頻率增加，阻抗逐漸增大并逐漸顯示出電阻功能鐵氧體磁珠的工作原理是通過(guò)阻抗吸收并發(fā)熱的形式將不需要頻段的能量耗散掉磁珠工作原理磁珠是一種阻抗隨頻率變化的電阻器磁珠磁珠頻譜曲線等效電路Z=R+jXZ2=R2+X2L0R0C0磁珠磁珠頻譜曲線等效電路Z=R+jXL0R0C0磁珠的發(fā)展趨勢(shì)100MHz500MHz1GHz高頻段1608100506031000Ω1800Ω2700Ω高阻抗大電流6A3A波形失真小小尺寸3GHz10A磁珠的發(fā)展趨勢(shì)100MHz500MHz1GHz高頻段1608電性參數(shù)參數(shù)測(cè)試儀器測(cè)試頻率測(cè)試信號(hào)Z(阻抗)HP4291B/E4991A參照產(chǎn)品規(guī)格書(shū)50mVDCR(直流電阻)HP4338B直流/IDC(額定電流)電流表//電性參數(shù)參數(shù)測(cè)試儀器測(cè)試頻率測(cè)試信號(hào)Z(阻抗)HP4291磁珠的結(jié)構(gòu)X射線內(nèi)部結(jié)構(gòu)磁珠的結(jié)構(gòu)X射線內(nèi)部結(jié)構(gòu)生產(chǎn)流程TapeCasting流延ScreenPrinting絲網(wǎng)印刷Lamination疊層Cutting切割BurningandFiring排膠、燒結(jié)Termination端電極Plating電鍍Packing編帶生產(chǎn)流程TapeCastingScreenPrintin順絡(luò)公司的磁珠代碼特征外形尺寸阻抗范圍（Ω）額定電流（mA）GZSeriesForGeneralUse0603～32165～2200100～2200（0201～1206）GZ-CSeriesLowRDCForGeneralUse1005~160815~1500100~1000（0402~0603）SZSeriesForhighspeedsignal0603～201222～2700100～1000（0201～0805）SZ-CSeriesLowRDCForhighspeedsignal1005~160815~2500100~800（0402~0603）PZSeriesForlargecurrent0603～451610～1000450～6000（0201～1806）UPZSeriesForpowerlines1005～201222～1000900～6000（0402～0805）EPZSeriesForextrahighcurrent1005,403010~12030～562000~3100100000402,1612HZSeriesForhighfrequencynoise1005～1608120～180050～300(0402～0603)HPZseriesForhighfreq.noiseandlargecurrent1005～1608100～1500150～2000(0402～0603)MPMZ322520Forlargecurrent32252030±30%10000NEWMetalAlloyMultilayer順絡(luò)公司的磁珠代碼特征外形尺寸阻抗范圍額定電流（mA）GZ順絡(luò)公司的磁珠HZ、HPZ采用立式的電極結(jié)構(gòu)，具有較小的雜散電容，因而自諧頻率較高，在GHz頻段下具有較高的阻抗，可用于抑制更高頻率的噪聲。GZ/SZ/PZ/UPZ/EPZHZ/HPZ順絡(luò)公司的磁珠HZ、HPZ采用立式的電極結(jié)構(gòu)，具有較小的雜散在與其他廠商的磁珠產(chǎn)品進(jìn)行替代和對(duì)應(yīng)時(shí)，除了從磁珠類型、尺寸、阻抗、DCR、額定電流等參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)外，還要通過(guò)頻譜圖進(jìn)行料別判斷才能最終確定相應(yīng)的磁珠型號(hào)。通過(guò)觀察頻譜上表示R的曲線是從哪個(gè)頻率附近開(kāi)始“抬升”的，可以得知是哪種料別。例如右圖的磁珠，R是在10~20MHz范圍內(nèi)開(kāi)始抬升的，可以判斷為E料。不同料別的R曲線“抬升”頻率：磁珠料別判斷f(MHz)2-33-410-2020-3040-60~100~400料別WUEDKGF在與其他廠商的磁珠產(chǎn)品進(jìn)行替代和對(duì)應(yīng)時(shí)，除了從磁珠類型、尺寸電感與磁珠的區(qū)別與聯(lián)系磁珠電感工藝與結(jié)構(gòu)疊層疊層，繞線工作原理濾除噪聲，工作在阻抗較大的頻率段，電阻分量占主要因素。在噪音頻段磁珠表現(xiàn)為一個(gè)低Q值的電感，將能量吸收并以發(fā)熱形式消耗掉儲(chǔ)能，諧振，匹配，扼流，濾波。利用了電感的自感儲(chǔ)能原理表征參數(shù)阻抗電感量，SRF，Q值共同參數(shù)IDC，RDCIDC，RDC電感與磁珠的區(qū)別與聯(lián)系磁珠電感工藝與結(jié)構(gòu)疊層疊層，繞線工作原磁珠頻譜圖及衰減特性GZ系列SZ系列衰減頻率范圍:30~750MHz衰減頻率范圍:

100~500MHz磁珠頻譜圖及衰減特性GZ系列SZ系列衰減頻率范圍:30PZ/UPZ系列HZ/HPZ系列衰減頻率范圍:

30-~750MHz衰減頻率范圍:30~3000MHz磁珠頻譜圖及衰減特性PZ/UPZ系列HZ/HPZ系列衰減頻率范圍:衰減頻率

磁珠用于抑制電子設(shè)備中30MHz至3000MHz范圍內(nèi)的噪聲，例如計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備，DVD，數(shù)碼相機(jī)，LCDTV,通信設(shè)備，OA設(shè)備等。-

電源線高頻線路，如時(shí)鐘線、RGB線路

-

振蕩回路有震鈴信號(hào)產(chǎn)生的回路-接地回路應(yīng)用

應(yīng)用了解需要抑制的噪聲頻段范圍明確電磁干擾源及位置明確回路的源阻抗和負(fù)載阻抗了解要求的衰減為多大了解線路通過(guò)的直流電流多大了解線路板上允許的空間有多大磁珠選型了解需要抑制的噪聲頻段范圍磁珠選型磁珠選型SignalLowHighZ-fFilterStandardtypebeadsBeadswithhighshapefactorCommonmodechokecoilLowZatsignalfrequencyHighZatnoisefrequencyDividesignalfromnoiseExampleExampleExampleGZ/PZ/UPZ/EPZ/HPZ-U/HZ-USeriesSZ/HZ-K/HZ-GHPZ-GSeriesSDCW/SDCW-HSeriesDiscriminationFrequencyConductionmodefrequencyfzfzfrequencyfz磁珠選型SignalLowHighZ-fFilterStan對(duì)于PZ,UPZ,EPZ,HPZ等大電流系列磁珠，在使用溫度超過(guò)85℃后，需要對(duì)磁珠額定電流進(jìn)行降額。對(duì)于額定電流大于2A的，曲線由85℃線性降額至125

℃下1A；額定電流小于2A的，則降至125℃下0.8A具體每一款磁珠的降額曲線請(qǐng)參考規(guī)格書(shū)和產(chǎn)品目錄。大電流磁珠降額使用2.51.50.885125PZBeadsDeratedCurrentCurve對(duì)于PZ,UPZ,EPZ,HPZ等大電流系列磁珠，在使磁珠選型注意事項(xiàng)數(shù)字地和模擬地連接問(wèn)題正確方法：數(shù)字地和模擬地之間采用0歐姆電阻連接（或者一段很短的導(dǎo)線）磁珠選型注意事項(xiàng)數(shù)字地和模擬地連接問(wèn)題正確方法：磁珠選型注意事項(xiàng)擺放位置不對(duì)導(dǎo)致失效磁珠選型注意事項(xiàng)擺放位置不對(duì)導(dǎo)致失效磁珠選型注意事項(xiàng)磁珠選型注意事項(xiàng)應(yīng)用

1筆記本電腦圖像處理3SouthBridge

DC-DC轉(zhuǎn)換器11HDD/DVD/FDD10無(wú)線網(wǎng)9液晶顯示面板4CPU1USBI/F7DRAMNorthBridge

打印機(jī)接口PC卡插槽音頻接口局域網(wǎng)接口825鍵盤(pán)/鼠標(biāo)接口IEEE1394I/F61、2、3：SZ&PZ&UPZ系列4：GZ&SZ&PZ&UPZ系列5、6、7、8、11：PZ&UPZ系列10：HZ&HPZ系列應(yīng)用1筆記本電腦圖像處理3SouthDC-DC轉(zhuǎn)換器不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施阻抗偏低測(cè)試前磁珠遭受了大電流沖擊在測(cè)試阻抗之前先進(jìn)行了其他測(cè)試，例如RDC測(cè)試等，而該項(xiàng)測(cè)試使磁珠上通過(guò)了過(guò)大電流。磁珠的磁體材料為鐵氧體，當(dāng)磁珠中通過(guò)大電流時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)使鐵氧體的磁導(dǎo)率降低，因而使磁珠阻抗降低。避免磁珠在測(cè)試阻抗前遭受大電流沖擊。注意測(cè)試RDC時(shí)，儀器的測(cè)試信號(hào)不能過(guò)大。阻抗偏高測(cè)試信號(hào)幅度過(guò)大當(dāng)一定幅度的信號(hào)經(jīng)過(guò)磁珠時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵氧體的磁導(dǎo)率升高，這將使測(cè)得的磁珠阻抗偏高按照規(guī)格書(shū)要求，測(cè)試信號(hào)幅度限制為50mV或更低。測(cè)試前產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了焊接由于磁珠生產(chǎn)過(guò)程中的電鍍會(huì)使磁珠遭受較大電流沖擊，鐵氧體磁導(dǎo)率有一定幅度下降，因此出貨檢驗(yàn)時(shí)的阻抗并非該磁珠可達(dá)到的理論最大阻抗。當(dāng)經(jīng)過(guò)焊接的高溫后，鐵氧體材料磁導(dǎo)率恢復(fù)，使磁珠阻抗上升。/常見(jiàn)測(cè)試不良不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施阻抗偏低測(cè)試前磁珠遭受了不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施EMC測(cè)試不通過(guò)磁珠在待抑制EMI頻段的阻抗不足選型時(shí)僅關(guān)注了100MHz阻抗，而未關(guān)注待抑制EMI頻段的阻抗，即未考慮磁珠的頻譜。重新選型，參考案例1.較高的直流偏置通過(guò)磁珠使阻抗頻譜發(fā)生改變，待抑制頻段的阻抗不足。常見(jiàn)于電源線濾波?？紤]磁珠直流偏置時(shí)的阻抗頻譜，重新選型。一般的，有直流偏置時(shí)，磁珠的阻抗峰值向高頻方向移動(dòng)，且峰寬變窄，峰值略降。磁珠短路?？赡苡捎谶^(guò)電流、脈沖電流等造成。分析短路原因，針對(duì)性選擇更低RDC產(chǎn)品或線路增加脈沖/ESD防護(hù)功能EMC是系統(tǒng)工程，與各器件選型、PCBLayout、屏蔽、接地和濾波等都相關(guān)?？蛻籼幖词故怯捎诟鼡Q磁珠導(dǎo)致EMC測(cè)試不通過(guò)，也可能是因整機(jī)揭開(kāi)又重新組裝后的接地、屏蔽狀況發(fā)生改變影響EMC測(cè)試結(jié)果。參考案例2.調(diào)整整機(jī)組裝狀態(tài)，重復(fù)測(cè)試，確認(rèn)真實(shí)的不良原因。應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施EMC測(cè)試不通過(guò)磁珠在待不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施屏幕模糊/有條紋信號(hào)線上噪聲抑制不足選型時(shí)僅關(guān)注了100MHz阻抗，而未關(guān)注待抑制噪聲頻段的阻抗，即未考慮磁珠的頻譜。重新選型不能開(kāi)機(jī)/數(shù)據(jù)傳輸速率不足用于電源線的磁珠RDC過(guò)大，造成過(guò)大壓降而使芯片供電電壓不足選擇RDC更低產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列磁珠開(kāi)路。可能由于過(guò)電流、脈沖電流等造成。分析開(kāi)路原因，針對(duì)性選擇更低RDC產(chǎn)品或線路增加脈沖/ESD防護(hù)功能關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸線路上（如CPU和內(nèi)存之間）的磁珠信號(hào)頻率段阻抗過(guò)高，影響數(shù)據(jù)傳輸速率，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致不能開(kāi)機(jī)重新選型信號(hào)頻率段阻抗較低的產(chǎn)品，如：選擇阻抗較低產(chǎn)品或K料/G料產(chǎn)品。應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施屏幕模糊/有條紋信號(hào)線上應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目可能原因解決措施聲音失真或有雜音磁珠直流電阻過(guò)大。1.選擇RDC更低產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列；2.選擇較低阻抗的產(chǎn)品；解碼前的聲音信號(hào)傳輸線路上的磁珠信號(hào)頻率段阻抗過(guò)高，對(duì)部分有用信號(hào)衰減過(guò)大，導(dǎo)致解碼后聲音失真重新選型信號(hào)頻率段阻抗較低的產(chǎn)品，如：選擇阻抗較低產(chǎn)品或K料/G料系列。解碼前的聲音信號(hào)傳輸線路上的磁珠噪聲抑制能力不足，導(dǎo)致解碼后聲音有雜音重新選項(xiàng)抑制噪聲能力更強(qiáng)的磁珠，如：HZ系列等?？傊C波失真測(cè)試不通過(guò)在較大交變信號(hào)下，磁珠的非線性特性體現(xiàn)出來(lái)更換線性特性更優(yōu)的產(chǎn)品應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目可能原因解決措施聲音失真或有雜音磁珠直流不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施磁珠開(kāi)路磁珠上通過(guò)了過(guò)大電流重新選型低RDC高Ir的產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列磁珠上通過(guò)了過(guò)大的脈沖電流或靜電放電電流1.選型低RDC高Ir的產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列；2.在有脈沖電流的線路中，增加脈沖防護(hù)或ESD防護(hù)，例如使用壓敏電阻等器件。機(jī)械應(yīng)力造成開(kāi)路若磁珠處于PCB邊沿且與邊沿垂直貼放，則分板時(shí)的機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致磁珠開(kāi)路合理布局PCB上磁珠的位置和擺放方向；減小分板應(yīng)力。磁珠短路磁珠上通過(guò)了過(guò)大電流重新選型低RDC高Ir的產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列磁珠上通過(guò)了過(guò)大的脈沖電流或靜電放電電流1.選型低RDC高Ir的產(chǎn)品，如PZ、UPZ、HPZ系列；2.在有脈沖電流的線路中，增加脈沖防護(hù)或ESD防護(hù)，例如使用壓敏電阻等器件。應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目可能原因不良原因分析解決措施磁珠開(kāi)路磁珠上通過(guò)了過(guò)大1、EMC基本概念電磁兼容定義電磁干擾三要素濾波元件2、順絡(luò)電子EMC元器件磁珠3、順絡(luò)電子疊層電感產(chǎn)品內(nèi)容1、EMC基本概念內(nèi)容電感的電性參數(shù)L:電感量Q:品質(zhì)因子SRF:自諧頻率DCR:直流電阻IDC:額定電流

電感的電性參數(shù)L:電感量電感的電性參數(shù)L(電感量)：電感的作用是抑制電流的改變，電感量衡量其抑制電流改變的特性。一個(gè)電感的電感量受磁芯材料、磁芯形狀尺寸、線圈數(shù)、線圈形狀和大小所影響。電感量通常以微亨為單位。

1millihenry(mH)=10-3H

1microhenry(μH)=10-6H

1nanohenry(nH)=10-9H

電感量檔位:標(biāo)準(zhǔn)的電感量檔位是通過(guò)字母來(lái)反映。字母精度C±0.2nHD±0.5nHF±1%G±2%H±3%J±5%K±10%S±0.3nH電感的電性參數(shù)L(電感量)：電感量檔位:字母精度C±0.2電感的電性參數(shù)Q(品質(zhì)因子):電感的Q值是電感相對(duì)損耗的一個(gè)度量，被稱為“品質(zhì)因子”。它的定義是電感儲(chǔ)能與耗能的比值，即電抗與有效電阻的比值，如下公式

其中，XL為電感的電抗，包括感抗和容抗兩部分；Re（電阻）主要由電感線圈的直流電阻、磁芯損耗以及介電損耗等組成。XL（電抗）和Re（電阻）都是頻率的函數(shù)，所以指定Q值時(shí)必須給定測(cè)試頻率。低頻時(shí)電抗隨著頻率的增長(zhǎng)比電阻快，在高頻時(shí)下降得也快。因此Q值與頻率的關(guān)系會(huì)形成一個(gè)鐘形的曲線。電感的電性參數(shù)Q(品質(zhì)因子):SRF(自諧頻率):自諧頻率是指電感的分布電容和電感量發(fā)生諧振的頻點(diǎn)。在這個(gè)頻率下，電感感抗與分布電容容抗相等并且互相抵消，整體表現(xiàn)為電抗為零，在自諧頻率處電感失去儲(chǔ)能能力而表現(xiàn)出高阻的純電阻特性。即在自諧頻率點(diǎn)電感的Q值為零。自諧頻率用MHz來(lái)定義，在產(chǎn)品資料中以最小值登錄。電感的電性參數(shù)SRF(自諧頻率):電感的電性參數(shù)DCR(直流電阻):

電感的直流電阻指在無(wú)交流信號(hào)下測(cè)得的電阻。在電感設(shè)計(jì)中，都要求使直流電阻盡可能的小。其量度單位是歐姆，通常標(biāo)稱為最大值。IDC(額定電流):額定電流表征了通過(guò)電感的直流電流的強(qiáng)度，包括溫升容許電流和磁飽和電流兩方面的內(nèi)容，由二者中較小的電流決定，通常標(biāo)稱為最小值。溫升容許電流的大小取決于電感直流電阻，直流電阻越小則溫升容許電流越大。磁飽和電流則定義為電感在通入外加電流而導(dǎo)致電感量下降一定幅度時(shí)的電流值。電感磁體材料和線圈結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)會(huì)影響磁飽和電流的大小。對(duì)于磁芯為非磁性材料的電感來(lái)說(shuō)，通入電流不會(huì)導(dǎo)致電感量下降，因而其額定電流僅由溫升容許電流定義。電感的電性參數(shù)DCR(直流電阻):IDC(額定電流):電感的電性參數(shù)項(xiàng)目疊層繞線FerriteCeramicFerriteCeramic外形內(nèi)部結(jié)構(gòu)SunlordSeriesSDFL,MCL,MPHSDCL,SDHL,HQWL-FS,SWPA,SPH,WPN,WPLSDWL-C順絡(luò)電子電感產(chǎn)品項(xiàng)目疊層繞線FerriteCeramicFerriteCer疊層電感產(chǎn)品詳細(xì)介紹－射頻電感疊層電感產(chǎn)品詳細(xì)介紹－射頻電感射頻電路阻抗匹配（RFimpedancematch）射頻諧振（RFresonance）射頻供電線路扼流（RFchoke）射頻濾波和隔離（RFfilteringandisolation

）射頻電感的應(yīng)用射頻電路阻抗匹配（RFimpedancematch）射頻射頻電感的應(yīng)用——阻抗匹配射頻電感的應(yīng)用——阻抗匹配射頻電感的應(yīng)用——諧振電路射頻電感的應(yīng)用——諧振電路電感量※Q值△方向性RDC額定電流自諧頻率#阻抗匹配★★★★★★★★★★★★★★★★諧振★★★★★★★★★★★★★★★★扼流★★★★/★★★★★★★★★★★★濾波隔離★★★★/★★★★★★★★★★※：應(yīng)用頻率下的電感量一致性；△：應(yīng)用頻率下的Q值；#：自諧頻率的一致性?！飻?shù)量多代表相關(guān)性強(qiáng)，/代表無(wú)關(guān)射頻電感特性與應(yīng)用的相關(guān)性電感量※Q值△方向性RDC額定電流自諧頻率#阻抗匹配★★繞線高Q、高精度SDWL1005~4532CSDWL1005CPSDWL1608CPSDWL1005CH疊層高可靠性、低成本SDCL0402HSDCL0603QSDCL1005/1608SDHL1005/1608HQ1005片式高頻電感順絡(luò)電子的射頻電感繞線高Q、高精度SDWL1005~4532C疊層高可靠性、低類型系列尺寸電感量范圍特點(diǎn)疊層陶瓷電感SDCL0402(01005)~1608(0603)0.2nH~680nH低成本疊層陶瓷電感SDHL1005(0402)~1608(0603)1nH~180nH高SRF疊層陶瓷電感HQ1005(0402)1.0nH~15nH高Q值疊層射頻電感類別類型系列尺寸電感量范圍特點(diǎn)SDCL0402(01005)0.10nH100nH1005[0402]SDCL1005(0402),HQ1005(0402),1.0*0.5mm0.6nH360nHSDCL0603Q(0201),0.6*0.3mm0.6nH120nHSDCL0402H(01005),0.4*0.2mm1.0nH20nH0603[0201]0402[01005]0603/0402小感量產(chǎn)品最高精度可達(dá)±0.1nH，大感量最高精度可達(dá)±3%1005小感量產(chǎn)品最高精度可達(dá)±0.3nH，大感量最高精度可達(dá)±5%。SDCL系列電感值范圍疊層射頻電感10nH100nH1005SDCL1005(0402),SeriesInductancecompensationCrosswithcompetitorsSDCL0603QT02L<3.6nH3.6nH≤L<6.8nH6.8nH≤L<9.1nHL≥9.1nHTaiyoYuden

HK0603,HKQ0603,TOKOLLV0603,TDKMLG0603S……+0.25nH+0.43nH+0.5nH+0.85nHSDCL0603QT02B01+0.43nHMurata

LQP03TN,TDKMLG0603P,Samsung

CIH03Q……SDCL0603QT02B020Murata

LQP03TG……SDCL0402H+0.11nHMurata

LQP02TN,TDKMLG0402P,TaiyoYudenHK0402SDCL1005C0MurataLQG15H,LQP15TN,TDKMLG1005,TDKHK1005SDCL1005-M01-0.2nH(L≤10nH);0nH(L≥10nH)MurataLQG15HS,TDKMLG1005SSDCL1005-M02+0.3nH(L≤10nH);0nH(L≥10nH)MurataLQG15HN,TDKMLG1005M疊層射頻電感的對(duì)應(yīng)SeriesInductancecompensationC不良項(xiàng)目根本原因不良原因分析解決措施PathLoss不良、校準(zhǔn)不良、靈敏度偏低等。不良比例一般大于1%匹配電路中的電感(電容)使用不合適。具體而言，當(dāng)電感(電容)貼于主板后在應(yīng)用頻率下所表現(xiàn)的電感量(電容量)并非最優(yōu)值致匹配不良不同廠家標(biāo)稱感值相同的產(chǎn)品在應(yīng)用頻率下電感量有偏差，直接替換導(dǎo)致不良以新廠家系列產(chǎn)品重新調(diào)試，取應(yīng)用最優(yōu)值所對(duì)應(yīng)的電感型號(hào)量產(chǎn)初始調(diào)試選型不佳，未選擇最優(yōu)電感值，部分上下限偏差產(chǎn)品匹配不良取臨近電感值產(chǎn)品重新調(diào)試，選擇應(yīng)用最優(yōu)值所對(duì)應(yīng)電感型號(hào)量產(chǎn)電感極性，不同方向貼片時(shí)表現(xiàn)的電感量有偏差導(dǎo)致匹配不良使用帶方向標(biāo)記的電感調(diào)試及量產(chǎn)兩并行電感貼片方向不妥當(dāng)致互相干擾使用帶方向標(biāo)記的電感調(diào)試及量產(chǎn)靈敏度偏低，不良率近100%應(yīng)用頻率下電感Q值偏低選用繞線陶瓷電感或其他類型高Q值電感疊層射頻電感的應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目根本原因不良原因分析解決措施PathLoss不良、校不良項(xiàng)目根本原因常見(jiàn)不良原因解決措施線路壓降不良，不良率一般高于10%電感RDC與要求不匹配，多見(jiàn)于扼流線路不同廠家電感替換，RDC有差異以新廠家產(chǎn)品重新調(diào)試電感線路不導(dǎo)通，不良率一般低于1%電感開(kāi)路電感中有過(guò)大持續(xù)電流通過(guò)使電感電極燒斷，如音頻功放電路的電感額定電流小于工作電流而開(kāi)路使用更低RDC產(chǎn)品，必要時(shí)采用更大尺寸電感或要求電感廠家重新設(shè)計(jì)低RDC產(chǎn)品電感中有脈沖電流通過(guò)使電感電極燒斷，如按鍵電路中的電感遭受ESD沖擊開(kāi)路設(shè)計(jì)保護(hù)電路，或使用更低RDC產(chǎn)品，必要時(shí)采用更大尺寸電感或要求電感廠家重新設(shè)計(jì)低RDC產(chǎn)品電感處于主板邊緣，分板時(shí)過(guò)大應(yīng)力致電感電極斷開(kāi)合理布局PCB上電感的位置和擺放方向；減小分板應(yīng)力電感虛焊或焊接偏位參考下頁(yè)焊接不良原因分析參考下頁(yè)焊接不良解決措施疊層射頻電感的應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目根本原因常見(jiàn)不良原因解決措施線路壓降不良，不良率一般不良項(xiàng)目常見(jiàn)不良原因解決措施電感焊接性不良錫膏、焊接條件、焊盤(pán)設(shè)計(jì)不合理按照規(guī)格書(shū)推薦的焊盤(pán)設(shè)計(jì)，使用規(guī)格書(shū)推薦的焊接條件和錫膏等PCB布局不合理，器件間間距過(guò)小致電感焊接受周邊器件影響。合理布局器件，避免間距過(guò)小問(wèn)題電感焊接電極面狀況不佳，常見(jiàn)于繞線電感由電感廠家改進(jìn)，優(yōu)化焊接電極面電感過(guò)期致焊接性不佳更換焊接性合格的產(chǎn)品疊層射頻電感的應(yīng)用注意事項(xiàng)不良項(xiàng)目常見(jiàn)不良原因解決措施電感焊接性不良錫膏、焊接條件、焊疊層電感產(chǎn)品詳細(xì)介紹－功率電感疊層電感產(chǎn)品詳細(xì)介紹－功率電感功率電感繞線型疊層型順絡(luò)型號(hào)SWPA/SPH順絡(luò)型號(hào)MPH順絡(luò)型號(hào)WPN鐵氧體磁芯鐵合金磁芯鐵氧體磁體鐵合金磁體順絡(luò)型號(hào)MPM順絡(luò)電子的功率電感產(chǎn)品功率電感繞線型疊層型順絡(luò)型號(hào)順絡(luò)型號(hào)順絡(luò)型號(hào)鐵氧體磁芯濾波（Filtering），如高功率音頻功放電路電源扼流（Powerlinechoke），如Buck電路儲(chǔ)能（Inductivestorage），如Boost電路功率電感的應(yīng)用濾波（Filtering），如高功率音頻功放電路功率電感的應(yīng)Buck電路精簡(jiǎn)模型1、K閉合后，D關(guān)斷，電流流經(jīng)L，L是儲(chǔ)能濾波電感，它的作用是在K接通Ton期間限制大電流通過(guò)，防止輸入電壓Ui直接加到負(fù)載R上，對(duì)R進(jìn)行電壓沖擊，同時(shí)把電感電流IL轉(zhuǎn)化成磁能進(jìn)行能量存儲(chǔ)；與R并聯(lián)的C是儲(chǔ)能濾波電容，如此R兩端的電壓在Ton期間是穩(wěn)定的直流電壓2、在K關(guān)斷期間Toff，L將產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，流過(guò)電流IL由反電動(dòng)勢(shì)eL的正極流出，通過(guò)負(fù)載R，再經(jīng)過(guò)續(xù)流二極管D，最后回到反電動(dòng)勢(shì)eL的負(fù)極。由于C的儲(chǔ)能穩(wěn)壓，Toff階段的輸出電壓Uo也是穩(wěn)定的直流電壓

K閉合時(shí)，L兩端有壓降，意味著Uo<Ui,BUCK電路一定是降壓電路Buck電路精簡(jiǎn)模型1、K閉合后，D關(guān)斷，電流流經(jīng)L，L是儲(chǔ)對(duì)Buck電路，電感上的紋波電流ΔI=(Vin-Vout)×D/(L×Fsw)=Vout×(1-D)/(L×Fsw)式中，Vin:輸入電壓；Vout:輸出電壓Fsw:開(kāi)關(guān)頻率；ΔI:電感上通過(guò)的電流峰峰值，即紋波電流D:占空比，D=Ton/T=Vout/Vin=Iout/Iin注：公式假設(shè)如下：所有器件均為理想器件，即各器件功耗為0。若考慮實(shí)際器件的壓降、功耗等，公式將略有差異，對(duì)本文所述電感估算方法，可忽略之。可見(jiàn)，紋波電流與電感值成反比。一般的，取紋波電流不超過(guò)最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的30%，因而可計(jì)算在最大穩(wěn)態(tài)輸出電流時(shí)，所需最小電感值Lmin1：Lmin1=(Vin-Vout)×D/(Irate×0.3×Fsw)對(duì)于開(kāi)關(guān)電源上所用的電感，其精度一般為±20%，因此，考慮電感的精度，在最大穩(wěn)態(tài)輸出電流時(shí)電感的最小中心值Lmin2為：Lmin2=Lmin1/(1-20%)由于電感在較高偏置電流情況下其感值會(huì)下降，即電感具有飽和特性，而電感廠家所標(biāo)電感值一般均在低偏置電流情況下測(cè)試，因此，須根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果，并通過(guò)電感廠家提供的飽和電流曲線來(lái)找出低偏置電流時(shí)所需的最小電感值Lmin3Buck電路電感選型對(duì)Buck電路，電感上的紋波電流Buck電路電感選型例如：為某降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器選擇合適電感量：輸入電壓Vin=3.7V，輸出電壓Vout=1.1V，開(kāi)關(guān)頻率Fsw=2.25MHz，輸出的最大穩(wěn)態(tài)電流Irate=1.0A。紋波電流ΔI取為30%×Irate，則在最大穩(wěn)態(tài)輸出電流下所需的電感值：Lmin1=[1.1×（1-1.1/3.7）]/（2.25×1.0×0.3）μH=1.15μH取精度為±20%，則最大穩(wěn)態(tài)輸出電流下所需電感值中心值為：Lmin2=1.13μH/（1-20%）=1.43μH在電感廠家提供的電感系列飽和電流曲線中查找對(duì)應(yīng)（以SWPA252010系列為例），可見(jiàn)，須選擇在1.3A偏置電流下的電感值大于Lmin2的SWPA252010S2R2MT。

Buck電路電感選型例如：為某降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器選擇合適電感量：輸入電壓ViBuck電路電感選型一般的，滿足上述電感值條件的電感器有多種型號(hào)，此時(shí)須考慮這些備選電感的其他參數(shù)了：① 溫升電流特性：電感的溫升電流Irms應(yīng)大于最大穩(wěn)態(tài)輸出電流，很多時(shí)候，為確保產(chǎn)品可靠性，溫升電流應(yīng)留一定余量；② 產(chǎn)品尺寸：一般來(lái)說(shuō)尺寸越大性能越好；③ 產(chǎn)品DCR：DCR越低則電感直流損耗越低，轉(zhuǎn)換效率越高；④ 產(chǎn)品類型：帶屏蔽的電感比不帶屏蔽的電感好，改善EMI；Buck電路電感選型一般的，滿足上述電感值條件的電感器有多種Boost電路精簡(jiǎn)模型當(dāng)K接通時(shí)，Ui開(kāi)始對(duì)L充電，流過(guò)L的電流iL開(kāi)始增加，同時(shí)電流在L中也要產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)eL，C向R放電，形成穩(wěn)定電壓Uo當(dāng)K由接通轉(zhuǎn)為關(guān)斷的時(shí)候，為了保持勵(lì)磁不變，L也會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)eL。eL反電動(dòng)勢(shì)的方向與開(kāi)關(guān)K關(guān)斷前的方向相反，但與電流的方向相同,在控制開(kāi)關(guān)K兩端的輸出電壓uo等于輸入電壓Ui與反電動(dòng)勢(shì)eL之和。在開(kāi)關(guān)關(guān)斷Toff期間，K關(guān)斷，L把電流iLm轉(zhuǎn)化成反電動(dòng)勢(shì)，與輸入電壓Ui串聯(lián)迭加，通過(guò)整流二極管D繼續(xù)向負(fù)載R提供能量，R兩端形成穩(wěn)定電壓輸出Uo=Ui+eLBOOST輸出電壓高于輸入，是一個(gè)升壓電路Boost電路精簡(jiǎn)模型當(dāng)K接通時(shí)，Ui開(kāi)始對(duì)L充電，流過(guò)L的對(duì)Boost電路，電感上的紋波電流ΔI=Vin×D/(L×Fsw)=(Vout-Vin)×(1-D)/(L×Fsw)

①式式中，Vin:輸入電壓，Vout:輸出電壓Fsw:開(kāi)關(guān)頻率，D:占空比，D=Ton/T=1-Vin/Vout為保證Boost電路在調(diào)節(jié)輸出電流時(shí)的穩(wěn)定性，在低負(fù)載時(shí)電感電流為斷續(xù)電流模式（DCM），高負(fù)載時(shí)電感電流為連續(xù)電流模式（CCM）。一般的，當(dāng)輸出電流為最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的60%~80%時(shí)（λ），使電感電流處于臨界電流模式，臨界電流模式時(shí)Iinductor=ΔI/2；由①式知電感值越大，則電感紋波電流越小，在越低的的輸出電流時(shí)即進(jìn)入連續(xù)電流模式。又以轉(zhuǎn)換效率η計(jì)算Iinductor為：Iinductor=Vout×Irate×λ/(Vin×η)由此計(jì)算得在Iinductor偏置電流情況下的電感值L1應(yīng)為：L1=(Vout-Vin)×(1-D)/(ΔI×Fsw)=(Vout-Vin)×(1-D)/(2×Iinductor×Fsw)=(Vout-Vin)×(1-D)/[2×Vout×Irate×λ×Fsw/(Vin×η)]#式由于Boost電路對(duì)電感值的要求比Buck更不嚴(yán)格，因此在公稱電感值選取步驟中，我們無(wú)須再對(duì)精度進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，只須考慮電感的飽和特性即可。與前述方法相同，根據(jù)#式計(jì)算結(jié)果，通過(guò)電感廠家提供的飽和電流曲線來(lái)找出低偏置電流時(shí)所需的電感值L2。Boost電路電感選型對(duì)Boost電路，電感上的紋波電流Boost電路電感選型例如：為某升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器選擇合適電感量：輸入電壓Vin=3.7V，輸出電壓Vout=30V，開(kāi)關(guān)頻率Fsw=0.6MHz，輸出的最大穩(wěn)態(tài)電流Irate=0.02A。① 按如下假設(shè)一計(jì)算：A、 當(dāng)輸出電流為最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的80%時(shí)，使電感電流處于臨界電流模式；B、 轉(zhuǎn)換效率η=70%。計(jì)算知最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的80%的電流Iinductor為：I=30×0.02×0.8/3.7/0.7=0.185A則在Iinductor電流下所需的電感值：L1=[（30-3.7）×3.7/30]/（2×0.6×0.185）μH=14.59μH② 在電感廠家提供的電感系列飽和電流曲線中查找對(duì)應(yīng)（以SWPA3012系列為例），可見(jiàn)按照我們的設(shè)定條件，可選擇SWPA3012S150MT。按如下假設(shè)二計(jì)算：A、 當(dāng)輸出電流為最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的60%時(shí)，使電感電流處于臨界電流模式；B、 轉(zhuǎn)換效率η=75%。計(jì)算知最大穩(wěn)態(tài)輸出電流的60%的電流Iinductor為：I=30×0.02×0.6/3.7/0.75=0.13A則在Iinductor電流下所需的電感值：L1=[（30-3.7）×3.7/30]/（2×0.6×0.13）μH=20.84μH在電感廠家提供的電感系列飽和電流曲線中查找對(duì)應(yīng)（以SWPA3012系列為例），可見(jiàn)按照我們的設(shè)定條件，可選擇SWPA3012S220MT綜合假設(shè)一和假設(shè)二，可知可選擇的電感范圍為15uH~22uH。Boost電路電感選型例如：為某升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器選擇合適電感量：輸入電壓ViBoost電路電感選型從前文敘述中，我們可知在Boost電路中的電感紋波電流都比較大，在如此大的紋波電流下，電感的交流損耗（磁損）將變得不可忽略，甚至超過(guò)直流傳導(dǎo)損耗（銅損）成為電感的主要損耗，從而成為影響轉(zhuǎn)換效率的重要原因。因而B(niǎo)oost電路的電感選擇非常復(fù)雜，須綜合考慮電流模式轉(zhuǎn)換臨界點(diǎn)、直流電阻、轉(zhuǎn)換效率等多方面信息。① 溫升電流特性：電感的溫升電流Irms應(yīng)大于最大穩(wěn)態(tài)輸出電流，很多時(shí)候，為確保產(chǎn)品可靠性，溫升電流應(yīng)留