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Em resposta à tendência global de conservação inteligente de energia, os produtos de comunicação sem fio e dispositivos móveis portáteis devem ser projetados com alta eficiência e baixo consumo de energia. Portanto, o indutor de potência responsável pela conversão de armazenamento de energia e filtragem de retificação dentro do módulo de potência desempenha um importante papel de componente de economia de energia.

Atualmente, o desempenho dos materiais magnéticos de ferrite é gradualmente incapaz de atender à miniaturização e aos altos requisitos de corrente deindutor de potênciaprodutos. É necessário mudar para núcleos magnéticos metálicos com feixes magnéticos de alta saturação, a fim de romper o gargalo técnico da próxima geração de produtos de micro/alta corrente e desenvolver módulos de alta frequência, miniaturizados, de alta densidade de embalagem e de alta eficiência. .

Atualmente, a tecnologia de indutores metálicos integrados está se tornando cada vez mais madura, e outra direção de desenvolvimento são os indutores de potência metálicos baseados em chip de camada co-queimada de alta temperatura. Comparados aos indutores integrados, esses tipos de indutores têm as vantagens de fácil miniaturização, excelentes propriedades de corrente de saturação e baixo custo de processo. Eles começaram a receber atenção da indústria e investiram em pesquisa e desenvolvimento. Acredita-se que, num futuro próximo, os indutores de potência metálicos serão amplamente utilizados em vários produtos móveis, para atender à tendência de aplicações inteligentes e de economia de energia.

Princípios da tecnologia de indutores de potência

O princípio de funcionamento do indutor de potência usado no módulo de potência armazena principalmente eletricidade na forma de energia magnética no material do núcleo magnético. Existem muitas formas de aplicação para indutores, e os tipos de materiais de núcleo magnético e estruturas de componentes usados ​​em cada cenário possuem designs correspondentes. De modo geral, o ímã de ferrite tem um fator Q de alta qualidade, mas o feixe magnético saturado é de apenas 3.000 ~ 5.000 gauss; O feixe magnético saturado de metais magnéticos pode atingir mais de 12.000 ~ 15.000 Gauss, o que é muito mais que o dobro dos ímãs de ferrite. De acordo com a teoria da corrente de saturação magnética, em comparação com os ímãs de ferrite, os metais do núcleo magnético serão mais propícios à miniaturização do produto e ao design de alta corrente.

Quando a corrente passa pelo módulo de potência, a comutação rápida dos transistores resulta em mudanças transitórias ou repentinas na forma de onda da corrente de carga de pico no indutor de potência, tornando as características do indutor mais complexas e difíceis de regular.

O indutor é composto de materiais e bobinas de núcleo magnético. O indutor irá ressoar naturalmente com a capacitância parasita existente entre cada bobina, formando um circuito de ressonância paralelo. Portanto, irá gerar uma Frequência Auto-ressonante (SRF). Quando a frequência for superior a esta, o indutor apresentará capacitância, não podendo mais ter função de armazenamento de energia. Portanto, a frequência operacional do indutor de potência deve ser inferior à frequência auto-ressonante para obter o efeito de armazenamento de energia.

No futuro, a comunicação móvel evoluirá para a transmissão de dados de alta velocidade 4G/5G. O uso de indutores em smartphones de última geração e o mercado começaram a apresentar forte crescimento. Em média, cada smartphone requer de 60 a 90 indutores. Além de outros módulos como LTE ou chips gráficos, o uso de indutores em todo o telefone é ainda mais significativo.

Actualmente, o preço unitário e o lucro deindutoressão relativamente altos em comparação com capacitores ou resistores, atraindo muitos fabricantes a investir em pesquisa e produção. A Figura 3 mostra o relatório de avaliação do IEK sobre o valor e o mercado global de produção de indutores, indicando um forte crescimento do mercado. A Figura 4 mostra a análise da escala de utilização de indutores para diversos dispositivos móveis, como smartphones, LCDs ou NB. Devido às enormes oportunidades de negócios no mercado de indutores, os fabricantes globais de indutores estão explorando ativamente os clientes de dispositivos portáteis e fazendo todos os esforços para investir na pesquisa e desenvolvimento de novosindutor de potênciaprodutos para desenvolver dispositivos móveis inteligentes eficientes e de baixo consumo de energia.

As aplicações derivadas de indutores de potência são principalmente em produtos eletrônicos automotivos, industriais e de consumo. Os tipos e especificações dos indutores de potência correspondentes a cada situação de aplicação são diferentes. Atualmente, o maior mercado de aplicações é principalmente de produtos de consumo.