Magnetische Komponenten wie Induktivitäten und Transformatoren werden in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt. Da Energieeffizienz branchenübergreifend zu einer vorrangigen Richtlinie wird, zusammen mit neuen Industriestandards, steigt auch der Bedarf an Induktivitäten und Transformatoren, was zu Veränderungen in Größe und Gehäuse sowie branchenspezifischen Anforderungen führt. Je nach Gerät und Anwendung umfassen diese Anforderungen weite Betriebstemperaturbereiche, Hochstromfähigkeiten und kleinere Gehäuse.
Es gibt einen anhaltenden Fokus in der Induktor und Transformatorenmärkte auf der Verpackung höherer Leistung auf kleinerer Stellfläche, da OEM-Konstrukteure vor Herausforderungen bei der Platz- und Gewichtseinsparung stehen. Für Induktivitäten bedeutet dies auch einen geringeren Gleichstromwiderstand (DCR), geringe elektromagnetische Störungen (EMI) und eine hohe Stabilität über einen breiteren Betriebstemperaturbereich. Bei Transformatoren bedeutet dies eine höhere Isolation und höhere Betriebstemperaturen bei geringerer Stellfläche.
Darüber hinaus haben die Hersteller magnetischer Komponenten im vergangenen Jahr die wachsende Nachfrage in einer Vielzahl von Anwendungen adressiert, von Power over Coax (PoC) in der Automobilindustrie für Induktivitäten bis hin zu Power over Ethernet (PoE) für oberflächenmontierte Transformatoren. Viele dieser neuen Geräte zeichnen sich durch eine innovative Konstruktion und ein innovatives Design aus, um Leistungsverbesserungen zu erzielen. Hier sind 10 Induktoren und Transformatoren, die im letzten Jahr eingeführt wurden und diesen wachsenden Trends gerecht werden.
Induktivitäten
Da Automobildesigner mit steigenden Anforderungen an Gewichts- und Platzeinsparung konfrontiert sind, entwickeln Induktorhersteller neue Geräte für Automobil-PoC-Systeme, die eine Strom- und Datenübertragung über dasselbe Kabel ermöglichen.
TDK Corp. hat vor kurzem seine ADL3225VM Hochstrominduktivitäten in einer 3225 (3.2 × 2.5 × 2.5 mm) Gehäusegröße für PoC-Systeme. Die Induktivitäten erreichen angeblich den höchsten Nennstrom in der Gehäusegröße 3225. Darüber hinaus liefern das proprietäre Strukturdesign und der Herstellungsprozess der Drahtwicklung eine hohe Impedanz über eine breite Bandpassfrequenz von 1 MHz bis 1 GHz, so das Unternehmen.
Hochstrom-Induktivitäten ADL3225VM von TDK
Die AEC-Q200-Induktivitäten zielen auf PoC in Kamerasystemschaltungen des fortschrittlichen Fahrerassistenzsystems (ADAS) ab. „Leistungssteigerungen von ADAS-Anwendungen haben zu einer erhöhten Produktion von elektrischen Steuergeräten geführt, insbesondere im Bereich von Fachkameras und Frontkameras, wodurch der Bedarf an Hochgeschwindigkeitsschnittstellen gestiegen ist“, sagte TDK. "Niedrig-Spannung differentielle Signalisierung mit Übertragungsraten von bis zu 1.5 Gbit/s übertragen Bildsignale von Automotive-Kameras an die Steuerung Schaltung Planke. Dieser Prozess umfasst PoC-Systeme, die Relais Daten und Strom über dasselbe Koaxialkabel.“
Die Induktivitäten ADL3225VM-2R2M-TL000 und ADL3225VM-150M-TL000 bieten eine Induktivität von 2.2 µH bzw. 15 µH, beide mit einer Toleranz von ±20 %. Der DC-Widerstand (max.) für den ADL3225VM-2R2M-TL000 und ADL3225VM-150M-TL000 beträgt 0.18 Ω (180 mΩ) bzw. 0.40 Ω (400 mΩ). Die Geräte arbeiten in einem Temperaturbereich von –55°C und 155°C. Der Nennstrom für den ADL3225VM-2R2M-TL000 und ADL3225VM-150M-TL000 beträgt 1.22 A (40 °C Anstieg) bzw. 725 mA (40 °C Anstieg).
Murata Electronics hat kürzlich auch eine Reihe von Induktivitäten eingeführt, die auf PoC-Systeme für Automobile ausgerichtet sind. Das neue Unternehmen LQW43FT-Serie der Breitbandinduktivitäten kommen in einem 1812-Gehäuse, das als branchenweit kleinste Induktivität für Bias-T-Schaltungen bezeichnet wird und einen Induktivitätsbereich von 10 μH bis 22 μH und einen hohen Strom von 700 mA unterstützt.
Die Breitbandinduktivitäten LQW43FT von Murata
Die Serie LQW43FT besteht aus drei Modellen, die eine hohe Impedanz über einen weiten Bereich liefern, um die Anzahl der erforderlichen Induktivitäten zu reduzieren. Zu den Zielanwendungen gehören PoC-Systeme, die in Serializer-/Deserializer-Schnittstellen verwendet werden.
Murata sagte, die Nachfrage nach PoC-Kabeln, die sowohl Signale als auch Strom übertragen können, steige mit der zunehmenden Verbreitung selbstfahrender Anwendungen wie ADAS.
Typischerweise werden mehrere Induktivitäten zu einem Breitband- und Hochimpedanzfilter kombiniert. Diese Breitbandinduktivitäten nutzen die proprietären Material- und Spulenstrukturtechnologien von Murata, um eine hohe Leistung im Niederfrequenzband bis 100 MHz bereitzustellen. Sie können in Kombination mit bestehenden Lösungen verwendet werden, um die Anzahl der Teile und den Montageraum, die für PoC erforderlich sind, weiter zu reduzieren, sagte Murata.
IHTH-Hochstrom-Through-Hole-Induktivitäten von Vishay
Für Anwendungen in Elektrofahrzeugen (EV) hat Vishay Intertechnology, Inc. zwei neue IHTH-Hochstrom-, Hochtemperatur-Durchsteck-Induktivitäten im kompakten 1500er Kofferformat. Der Vishay Dale IHTH-1500MZ-5A mit einem Induktivitätsbereich von 0.47 µH bis 4.7 µH liefert einen hohen Sättigungsstrom von 156 A und einen sehr niedrigen typischen DCR von bis zu 0.19 mΩ (0.19 bis 1.13 µH), während der IHTH-1500TZ-5A , mit einem Induktivitätsbereich von 6.8 µH bis 100 µH, bietet einen Sättigungsstrom von 106 A und einen typischen DCR von bis zu 1.1 mΩ (1.1 bis 21.5 µH).
Basierend auf IHLP TechnologieDie geschirmte Verbundbauweise der Geräte ermöglicht eine kompakte Größe von 38.1 × 38.1 × 19.81 mm. Dadurch können die Modelle IHTH-1500MZ-5A und IHTH-1500TZ-5A viel größere und teurere Konkurrenzlösungen bei Hochstromfiltern für 12-V/48-V-Hybrid-EV- und Mild-Hybrid-EV-Ausgangswandler ersetzen Offroad-Dieseleinspritzantriebe, katalytische Pulsweitenmodulationsheizungen und Elektromotoren, sagte Vishay.
Beide Induktoren handhaben hohe transiente Stromspitzen ohne harte Sättigung und bieten über ihr Gehäuse eine „hervorragende“ Temperaturleitfähigkeit, so Vishay. Sie bieten auch einen kontinuierlichen Hochtemperaturbetrieb bis 155°C und sind RoHS-konform, halogenfrei und Vishay Green. Die Geräte bieten auch eine hohe Beständigkeit gegen Temperaturschock, Feuchtigkeit und mechanische Schocks.
Induktivitäten der 28MG-Serie von Gowanda
Ein weiterer Durchsteckinduktor kommt von Gowanda Electronics. Die neue 28MG-Induktorserie nichtmagnetischer HF-Durchsteckspulen (bedrahtet) wurde entwickelt, um den Marktbedarf nach nichtmagnetischen Induktoren zu decken, die Induktivitätswerte von bis zu 18 µH erreichen können.
Das 28MG-Serie zielt auf medizinische Bildgebungsgeräte und andere Anwendungen ab, bei denen magnetische Materialien vermieden werden müssen, einschließlich der Verwendung in Telekommunikation, Sicherheitssystemen, Instrumenten, Laboranalysegeräten, Luftfahrtgeräten, Navigationsgeräten und elektronischen Testgeräten.
Die Serie 28MG besteht aus 60 Einzelteilen mit einem Induktivitätsbereich von 1.2 µH bis 18 µH, einem Strombereich von 315 bis 2,400 mA DC und einem DCR von 0.079 bis 4.15 Ω. Alle nichtmagnetischen SMD- und Durchsteck-Induktivitäten von Gowanda, einschließlich der neuen 28MG-Serie, bieten eine relative Permeabilität von ≤1.00003.
Auf dem Strommarkt hat Bourns, Inc. eine neue Induktorserie eingeführt, die eine hohe Induktivität und einen hohen Q-Wert in einer Miniaturgröße für HF-Signalverarbeitung und DC-Stromleitungsanwendungen bietet. Die Modell SRN2012T halbgeschirmte Leistungsinduktivität Serie verfügt über eine drahtgewickelte Konstruktion auf einem Ferritkern, um hohe Induktivität und Q-Werte zu bieten. Eine auf den Umfang der Induktorwicklung aufgebrachte Magnet-Epoxid-Beschichtung bietet eine verbesserte Abschirmung und eine geringere Magnetfeldstrahlung im Vergleich zu ungeschirmten Optionen, so das Unternehmen.
Bourns Induktivitäten Modell SRN2012T
Weitere wichtige Merkmale sind eine hohe Eigenresonanzfrequenz, ein niedriger DCR bei kompakter Größe und ein Betriebstemperaturbereich von –40 °C bis 125 °C. Zusammen machen diese Funktionen die Induktivitäten des Modells SRN2012T geeignet für HF-Signalverarbeitung, Resonanzkreise, Entkopplungs- und Rauschfilter und Gleichstromversorgungsanwendungen für Audio-Headsets, True-Wireless-Stereo-Headsets, Kabelmodems, Set-Top-Boxen, Festplattenlaufwerke, Tablets und verschiedene mobile elektronische Geräte.
Bourns stellte fest, dass bei diesen Miniatur-Leistungsinduktivitäten (13 × 15 × 2 mm) aufgrund der drahtgewickelten Konstruktion ein niedrigerer Gleichstromwiderstand und hohe Q-Werte von 1.2 bis 1.2 möglich sind. „Hohe Q-Werte sorgen für eine hohe Resonanzimpedanz in induktiv-kapazitiven Schaltungen und einen geringen Verlust im Hochfrequenzbetrieb“, sagte Bourns.
Die Leistungsinduktivitätsserie Modell SRN2012T bietet einen Induktivitätsbereich von 1.0 µH bis 22 µH. Mit einem Sättigungsstrom von bis zu 1,100 mA und einem Nennstrom von bis zu 1,300 mA sollen die Leistungsinduktivitäten eine hohe Induktivität bei einem höheren Spitzenstrom beibehalten, um die Anforderungen gängiger DC-Stromleitungsanwendungen zu erfüllen. Die Geräte sind RoHS-konform und halogenfrei.
Transformatoren
Ein Schwerpunkt der Transformatorenhersteller war im vergangenen Jahr die Entwicklung verbesserter Trenntransformatoren. Diese Geräte werden aus Sicherheitsgründen verwendet, um Geräte, Geräte und Personen zu schützen. Sie können in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt werden.
Einer der neuesten Trenntransformatoren ist der Bourns Modell PAD00x-T764 Trenntransformator-Serie. Diese Gegentakttransformatoren tragen zur Erhöhung der Sicherheit in seriellen Kommunikationsanwendungen bei, indem sie eine Isolierung von Hochspannungsgefahren zwischen den Systemen bieten.
Bourns' Modell PAD00x-T764 Trenntransformatoren
Diese Transformatoren mit einem niedrigen 0.4-mm-Profil vereinfachen die isolierte Stromversorgung und die Integrität der seriellen Kommunikationssignale in CAN-, RS-485-, RS-422-, RS-232-, SPI-, I2C- und LAN-basierten Anwendungen mit geringerer Leistung. Zu den Zielanwendungen gehören industrielle Automatisierung, eingebettete Lösungen, AC-Motorantriebe, Systemintegration, Kommunikations-PHYs, Smart Metering und andere Anwendungen, die eine geringe Gleichstromleistung erfordern.
Das Modell PAD00x-T764 bietet eine Spannungsfestigkeit von 3.1 kVAC, die eine Isolationsbarriere gegen Hochspannungsgefahren wie Hochspannungsbatterien darstellt. Die Konstruktion umfasst einen Ferrit-Ringkern, um einen hohen Kopplungsfaktor und eine verbesserte Effizienz zu gewährleisten, sagte Bourns. Die EMI-Leistung wird in der Wicklung des Transformators verbessert, was eine Reduzierung der Emissionen ermöglicht.
Die PAD00x-T764-Serie ist kompatibel mit Texas Instruments SN6501 und SN6506B, Maxim Integrated (jetzt eine Tochtergesellschaft von Analog Devices Inc.) MAX253 und MAX845, ADM2485 von Analog Devices und ähnlichen Transformatortreibern. Die Serie bietet einen Eingang von 3.3 V bis 5 V, einen Ausgang von 3.3 V bis 10 V und einen Ausgang von bis zu 250 mA mit verschiedenen Windungsverhältnissen. Modifikationen und Anpassungen sind möglich. Die Transformatoren sind RoHS-konform und halogenfrei.
Eine kompakte Größe bietet auch die PH9572 Reihe von hochisolierende Gate-Drive-Transformatoren von Pulse Electronics. Die Nachfrage nach kompakten, hochisolierenden Transformatoren wächst mit der Verbreitung von Hochvolt-Batteriepacks in Automobil- und Energiespeicheranwendungen, so das Unternehmen.
Ausgestattet mit einer EP7-Plattform mit den Abmessungen 10 × 9 mm und einer Höhe von 11 mm sind ein wesentliches Merkmal der PH9572-Serie die beiden Gate-Wicklungen mit bis zu 5 mm Kriechstrecke zwischen den Wicklungen. Die Familie bietet Gate-to-Gate- und Gate-to-Drive-Isolationskapazitäten von bis zu 2,500 Vrms und 6 W Treiberleistung.
Die Serie PH9572 besteht aus zwei Produktlinien, die sich durch spezifische Isolations- und Sicherheitsklassen unterscheiden. Dies sind die NL-Serie, die funktionale Isolierung bietet und bis zu einer konstanten Isolationsfähigkeit von 500 V DC und einer Durchschlagsfestigkeit von 1,500 Vrms getestet wurde, und die ANL-Serie, die eine Basisisolierung bietet und bis zu einer konstanten Isolationsfähigkeit von 1,000 V DC und einer Spannungsfestigkeit von 2,500 Vrms getestet wurde . Die ANL-Serie bietet die große Kriechstrecke von 5 mm zwischen den Gate-Wicklungen.
Die kompakte Grundfläche in Kombination mit der kontinuierlichen Isolationsfähigkeit machen die NL- und ANL-Transformatoren für industrielle, erneuerbare Energieerzeugung und Speichersysteme geeignet. Sie können auch in Automobilanwendungen wie Wechselrichtern, On-Board-Ladegeräten, DC/DC- und Batteriemanagementsystemen verwendet werden.
Für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot hat TDK eine Familie von oberflächenmontierbaren Transformatoren herausgebracht, die auf DC/DC-Wandler und Gate-Treiber in der Elektromobilität und Industrieelektronik ausgerichtet sind. Das EPCOS E10 EM-Serie isolierte SMT-Transformatoren eignen sich für eine Vielzahl von DC/DC-Wandlertopologien und Gate-Treiberschaltungen (IGBTs).
SMD-Transformatoren der Serie E10 EM von TDK
Die E10 EM-Serie besteht aus vier Modellen mit einer Grundisolations-Arbeitsspannung von 500 Vrms und einer verstärkten Isolierung von 300 Vrms. Das Übersetzungsverhältnis liegt je nach Modell zwischen 1:0.76 und 4:1. Der Betriebstemperaturbereich beträgt –40°C bis 150°C. Die Serie ist RoHS-konform.
Die kompakten SMT-Übertrager messen 11.7 × 13.15 × 11.35 mm und erfüllen die Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken nach IEC 60664-1 (Np/Ns: min. 5.5 mm Luftstrecke, min. 6 mm Kriechstrecke) dank des internen Bau der Transformatoren. Die Geräte verfügen über einen Mangan-Zink (MnZn)-Ferritkern, SMD-Gull-Wing-Pins, dreifach isolierte Drähte und eine nicht leitende Bestückungskappe auf der Oberseite. Der E10 EM SMT-Übertrager, B78307A*A003, ist gemäß AEC-Q200 Rev. D qualifiziert.
PoE ist auch ein wichtiger Zielmarkt für oberflächenmontierte Transformatoren. Signal Transformer, ein Unternehmen der Bel-Gruppe, bietet die SPoE-Serie von oberflächenmontierten Transformatoren für Geräte oder Geräte, die an ein Ethernet- oder Unternehmensnetzwerk angeschlossen sind, das Ethernet-Kabel verwendet, um Strom und digitale Datensignale zu empfangen.
Die IoT-Erweiterung führt zu einer hohen Nachfrage nach Netzwerkgeräten, die über Ethernet-Kabel mit dem Internet verbunden sind, sagte Signal Transformer, was zu einer erhöhten PoE-Konnektivität im Smart-Home-/Smart-LED-Beleuchtungsmarkt führt.
Die SPoE-Übertrager bieten eine Reihe von Optionen und können in einer Vielzahl von Anwendungen wie VoIP-Telefonen, IP-Kameras, drahtlosen Zugangspunkten, IPTV-Decodern, Netzwerkroutern, Smart-Home-Geräten, intelligenter LED-Beleuchtung, Gesundheitswesen, vernetzten Sicherheitskameras verwendet werden , drahtlose Datensysteme und Informationsdisplays sowie PoE-Switches, Extender, Splitter und Injektoren.
Die SPoE-Transformatoren mit Flyback-Topologie bieten eine Betriebsschaltfrequenz von 250 kHz, einen Eingangsspannungsbereich von 9 V bis 57 V und eine Spannungsfestigkeit von 1,500 Vrms. Sie sind in fünf Leistungsstufen (3, 7, 10, 13 und 27 W) in drei SMD-Plattformen (EP7, EP10 und EP13) erhältlich. Der Betriebstemperaturbereich beträgt –40 °C bis 125 °C.
MID-POE-Übertrager von Würth Elektronik
Für leistungsstärkere Anwendungen hat Würth Elektronik sein MITTLERER POE Transformator-Serie um PoE++ zu integrieren. Diese SMT-Übertrager eignen sich für Flyback- oder Active-Clamp-Forward-Netzteile, die dem Standard IEEE 802.3bt (vierpaariges PoE oder 4PPoE, auch bekannt als PoE++) für Anwendungen mit höherer Leistung entsprechen. Die 10 neuen Transformatoren können eine Ausgangsleistung von bis zu 95 W bereitstellen.
Das Unternehmen hat seine MID-POE-Serie für IEEE 802.3bt Typ 3 (60 W) und Typ 4 (90 W) Geräte erweitert. Diese Transformatoren verwenden die flachen EFD20- und EFD25-Gehäuse und bieten hohe Leistungsdichten über einen weiten Bereich gängiger PoE-Ausgangsspannungen. Anwendungen für die PoE-Transformatoren umfassen Videokonferenzsysteme, Automatisierungssteuerungssysteme und intelligente IP-Kameras. Kundenspezifische Ausführungen sind auf Anfrage erhältlich.
über BournsGowanda ElectronicsMurataTDK-EPCVishay IntertechnologyWurth Electronics Midcom