Наша повседневная жизнь неотделима от множества электронных устройств. Откройте внешнюю оболочку электронного изделия и вы обнаружите катушку индуктивности. В этой статье мы рассмотрим несколько электронных продуктов, чтобы изучить незаменимые области применения катушек индуктивности в электронных устройствах.
Компьютеры, мобильные телефоны, ЖК-/LED-телевизоры/мониторы, светодиодные фонари и зарядные устройства USB — все они используют постоянный ток (DC), но в национальной электросети используется система распределения переменного тока с напряжением 220 В и 38 В. Таким образом, почти каждому устройству требуется система питания от переменного тока-к-постоянному току или от постоянного-к-постоянного тока (повышающий и понижающий) в качестве основного или вспомогательного источника питания. В преобразователях переменного-постоянного тока и постоянного-постоянного тока катушки индуктивности являются ключевым компонентом, уступающим только ИС. Инженеры-электронщики достигают высокой эффективности преобразования, выбирая правильный дроссель. Ключевые параметры, используемые при выборе индуктора, включают значение индуктивности, номинальный ток, ток повышения температуры, сопротивление переменному току и сопротивление постоянному току.
Ниже представлена плата PCBA iPad2. Все компоненты, обведенные красным, являются индукторами.
На рисунке ниже показан открытый модуль универсального блока питания, в котором дроссель/трансформатор (красная часть) занимает большой объем.
На рисунке ниже представлена типичная анатомическая схема солнечного инвертора мощностью 1 кВт. Части, обведенные красным, представляют собой магнитные компоненты, такие как индукторы, на которые приходится большая часть общего количества компонентов.
Эти устройства преобразования электрической энергии имеют одну общую особенность: все более высокий КПД и все меньшие и меньшие размеры. Чтобы достичь цели более высокой удельной мощности и меньшего объема и веса, трубка переключателя должна переключаться с более высокой скоростью. Раньше это было 1-5кГц, сейчас 5-30кГц, а в будущем будет 30кГц-1МГц. Чем выше частота, тем меньшее значение индуктивности требуется, что позволяет уменьшить объем и вес дросселя. Но в то же время существуют серьезные проблемы с высокочастотными потерями и стабильностью индуктора, что требует более совершенной технологии намотки и материалов сердечника для преобразования максимальной плотности мощности при минимальном объеме. Это также определяет будущую тенденцию развития индукторов: более высокий КПД и меньшие размеры.
