I componenti magnetici, come induttori e trasformatori, sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni. Man mano che l'efficienza energetica diventa una direttiva primaria in tutti i settori, insieme ai nuovi standard industriali, aumenta anche la necessità di induttori e trasformatori, determinando cambiamenti nelle dimensioni e nell'imballaggio, nonché requisiti specifici del settore. A seconda del dispositivo e dell'applicazione, questi requisiti includono ampi intervalli di temperatura operativa, capacità ad alta corrente e contenitori più piccoli.
C'è una continua attenzione nel Induttore e i mercati dei trasformatori sull'imballaggio di prestazioni più elevate in spazi ridotti poiché i progettisti OEM affrontano sfide per risparmiare spazio e peso. Per gli induttori, ciò significa anche offrire una resistenza CC inferiore (DCR), una bassa interferenza elettromagnetica (EMI) e un'elevata stabilità in un intervallo di temperature di esercizio più ampio. Per i trasformatori, si traduce in un maggiore isolamento e temperature di esercizio più elevate con un ingombro ridotto.
Inoltre, nell'ultimo anno, i produttori di componenti magnetici hanno risposto alla crescente domanda in una varietà di applicazioni, dal power over coax (PoC) nel settore automobilistico per gli induttori al power over Ethernet (PoE) per i trasformatori a montaggio superficiale. Molti di questi nuovi dispositivi presentano una struttura e un design innovativi per aiutare a ottenere miglioramenti delle prestazioni. Ecco 10 induttori e trasformatori introdotti nell'ultimo anno che soddisfano queste tendenze in crescita.
induttori
Poiché i progettisti automobilistici devono far fronte a crescenti richieste di risparmio di peso e spazio, i produttori di induttori stanno sviluppando nuovi dispositivi per sistemi PoC automobilistici che consentono la trasmissione di alimentazione e dati sullo stesso cavo.
TDK Corp. ha recentemente lanciato il suo Induttori ad alta corrente ADL3225VM in una confezione da 3225 (3.2 × 2.5 × 2.5 mm) per sistemi PoC. Secondo quanto riferito, gli induttori raggiungono la corrente nominale più elevata nella dimensione del pacchetto 3225. Inoltre, il design strutturale proprietario e il processo di produzione dell'avvolgimento del filo offrono un'elevata impedenza su un'ampia frequenza di banda passante da 1 MHz a 1 GHz, ha affermato la società.
Induttori ad alta corrente ADL3225VM di TDK
Gli induttori AEC-Q200 prendono di mira il PoC nei circuiti del sistema di telecamere del sistema avanzato di assistenza alla guida (ADAS). "I progressi delle prestazioni delle applicazioni ADAS hanno portato a un aumento della produzione di unità di controllo elettriche, in particolare intorno ai visori e alle telecamere a rilevamento frontale, aumentando la necessità di interfacce ad alta velocità", ha affermato TDK. "Basso-voltaggio segnalazione differenziale con velocità di trasmissione fino a 1.5 Gbit/s trasferimento di segnali di immagine dalle telecamere automobilistiche al controllo circuito tavola. Questo processo coinvolge sistemi PoC che staffetta dati e alimentazione sullo stesso cavo coassiale.”
Gli induttori ADL3225VM-2R2M-TL000 e ADL3225VM-150M-TL000 forniscono un'induttanza rispettivamente di 2.2 μH e 15 μH, entrambi con una tolleranza di ±20%. I valori nominali di resistenza CC (max) per ADL3225VM-2R2M-TL000 e ADL3225VM-150M-TL000 sono 0.18 (180 mΩ) e 0.40 Ω (400 mΩ), rispettivamente. I dispositivi funzionano in un intervallo di temperatura compreso tra –55°C e 155°C. La corrente nominale per ADL3225VM-2R2M-TL000 e ADL3225VM-150M-TL000 è rispettivamente di 1.22 A (aumento di 40°C) e 725 mA (aumento di 40°C).
Murata Electronics ha anche recentemente introdotto una serie di induttori destinati ai sistemi PoC automobilistici. La novità dell'azienda Serie LQW43FT di induttori a banda larga sono disponibili in un pacchetto 1812, affermato come l'induttore più piccolo del settore per circuiti bias-T che supporta un intervallo di induttanza da 10 μH a 22 μH e un'alta corrente di 700 mA.
Induttori a banda larga LQW43FT di Murata
La serie LQW43FT è composta da tre modelli che offrono alta impedenza su un'ampia gamma per ridurre il numero di induttori richiesti. Le applicazioni di destinazione includono i sistemi PoC utilizzati nelle interfacce del serializzatore/deserializzatore.
Murata ha affermato che la domanda di cavi PoC in grado di trasportare sia segnali che alimentazione è in aumento, con la maggiore adozione di applicazioni a guida autonoma come ADAS.
In genere, più induttori vengono combinati per formare un filtro a banda larga e ad alta impedenza. Questi induttori a banda larga sfruttano il materiale proprietario di Murata e le tecnologie della struttura della bobina per fornire prestazioni elevate nella banda a bassa frequenza fino a 100 MHz. Possono essere utilizzati in combinazione con soluzioni esistenti per ridurre ulteriormente il numero di parti e lo spazio di montaggio necessari per PoC, ha affermato Murata.
Induttori a foro passante ad alta corrente IHTH di Vishay
Per le applicazioni dei veicoli elettrici (EV), Vishay Intertechnology, Inc. ha rilasciato due nuovi prodotti di livello automobilistico Induttori IHTH ad alta corrente, ad alta temperatura, a foro passante nel formato compatto 1500. Il Vishay Dale IHTH-1500MZ-5A, con un intervallo di induttanza da 0.47 µH a 4.7 µH, fornisce un'elevata corrente di saturazione di 156 A e un DCR tipico molto basso fino a 0.19 mΩ (da 0.19 a 1.13 µH), mentre l'IHTH-1500TZ-5A , con un intervallo di induttanza da 6.8 µH a 100 µH, offre una corrente di saturazione di 106 A e un DCR tipico fino a 1.1 mΩ (da 1.1 a 21.5 µH).
Basato sull'IHLP la tecnologia, la struttura composita e schermata dei dispositivi consente una dimensione compatta di 38.1 × 38.1 × 19.81 mm. Ciò consente a IHTH-1500MZ-5A e IHTH-1500TZ-5A di sostituire soluzioni concorrenti molto più grandi e costose nei filtri ad alta corrente per convertitori di uscita per veicoli elettrici ibridi a 12 V/48 V e veicoli elettrici leggeri ibridi, nonché motori fuoristrada a iniezione diesel, riscaldatori catalitici a modulazione di larghezza di impulso e motori elettrici, ha affermato Vishay.
Entrambi gli induttori gestiscono picchi di corrente transitoria elevati senza saturazione pesante e offrono una conduttività di temperatura "eccellente" attraverso il loro alloggiamento, ha affermato Vishay. Offrono inoltre un funzionamento continuo ad alta temperatura fino a 155°C e sono conformi alla direttiva RoHS, privi di alogeni e Vishay Green. I dispositivi forniscono inoltre un'elevata resistenza agli shock termici, all'umidità e agli shock meccanici.
Induttori della serie 28MG di Gowanda
Un altro induttore a foro passante proviene da Gowanda Electronics. La nuova serie di induttori 28MG di induttori RF non magnetici a foro passante (con piombo) è progettata per soddisfare l'esigenza del mercato di induttori non magnetici in grado di raggiungere valori di induttanza fino a 18 µH.
I Serie 28MG prende di mira apparecchiature di imaging medico e altre applicazioni in cui è necessario evitare materiali magnetici, compreso l'uso in telecomunicazioni, sistemi di sicurezza, strumentazione, apparecchiature di analisi di laboratorio, apparecchiature per l'aviazione, apparecchiature di navigazione e apparecchiature di test elettroniche.
La serie 28MG è composta da 60 parti discrete con un intervallo di induttanza da 1.2 µH a 18 µH, un intervallo di corrente da 315 a 2,400 mA CC e DCR da 0.079 a 4.15 . Tutti gli induttori non magnetici a montaggio superficiale e a foro passante di Gowanda, inclusa la nuova serie 28MG, forniscono una permeabilità relativa di ≤1.00003.
Nel mercato dell'energia, Bourns, Inc. ha introdotto una nuova serie di induttori che offre un'elevata induttanza e un elevato valore Q in dimensioni miniaturizzate per l'elaborazione del segnale RF e le applicazioni di linea di alimentazione CC. Il Serie di induttori di potenza semi-schermati modello SRN2012T presenta una struttura a filo avvolto su un nucleo di ferrite per offrire un'elevata induttanza e valori Q. Un rivestimento epossidico magnetico applicato al perimetro dell'avvolgimento dell'induttore fornisce una schermatura migliorata e una radiazione del campo magnetico inferiore rispetto alle opzioni non schermate, ha affermato la società.
Induttori modello SRN2012T di Bourns
Altre caratteristiche chiave includono un'elevata frequenza di auto-risonanza, un basso DCR in dimensioni compatte e un intervallo di temperatura di esercizio da –40°C a 125°C. Insieme, queste caratteristiche rendono gli induttori modello SRN2012T adatti per l'elaborazione del segnale RF, circuiti risonanti, filtri di disaccoppiamento e rumore e applicazioni di linea di alimentazione CC per cuffie audio, cuffie stereo true wireless, modem via cavo, set-top box, unità disco rigido, tablet e vari dispositivi elettronici mobili.
Bourns ha notato che in questi induttori di potenza in miniatura (13 × 15 × 2 mm) sono possibili una resistenza CC inferiore e valori Q elevati da 1.2 a 1.2 a causa della struttura a filo avvolto. "Alti valori di Q forniscono un'elevata impedenza alla risonanza nei circuiti induttivi-capacitivi e basse perdite nel funzionamento ad alta frequenza", ha affermato Bourns.
La serie di induttori di potenza modello SRN2012T offre un intervallo di induttanza da 1.0 µH a 22 µH. Con una corrente di saturazione fino a 1,100 mA e una corrente nominale fino a 1,300 mA, si dice che gli induttori di potenza mantengano un'elevata induttanza a una corrente di picco maggiore per soddisfare i requisiti delle comuni applicazioni di linea di alimentazione CC. I dispositivi sono conformi alla direttiva RoHS e privi di alogeni.
Trasformatori
Un'area di interesse per i produttori di trasformatori nell'ultimo anno è stata lo sviluppo di trasformatori di isolamento migliorati. Questi dispositivi vengono utilizzati per motivi di sicurezza, per proteggere apparecchiature, dispositivi e persone. Possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni.
Uno dei più recenti trasformatori di isolamento è il Bourns Serie di trasformatori di isolamento modello PAD00x-T764. Questi trasformatori push-pull aiutano ad aumentare la sicurezza nelle applicazioni di comunicazione seriale fornendo isolamento dai rischi di alta tensione tra i sistemi.
Trasformatori di isolamento modello PAD00x-T764 di Bourns
Questi trasformatori, con un profilo basso di 0.4 mm, semplificano l'alimentazione isolata e l'integrità del segnale di comunicazione seriale in applicazioni basate su CAN, RS-485, RS-422, RS-232, SPI, I2C e LAN a bassa potenza. Le applicazioni target includono automazione industriale, soluzioni integrate, azionamenti per motori CA, integrazione di sistemi, PHY di comunicazione, misurazione intelligente e altre applicazioni che richiedono una bassa potenza CC.
La serie del modello PAD00x-T764 offre una tensione di tenuta di 3.1 kVAC, che fornisce una barriera di isolamento dai pericoli dell'alta tensione, come le batterie ad alta tensione. La costruzione include un nucleo toroidale in ferrite per aiutare a garantire un elevato fattore di accoppiamento e una migliore efficienza, ha affermato Bourns. Le prestazioni EMI sono migliorate nell'avvolgimento del trasformatore, consentendo emissioni ridotte.
La serie PAD00x-T764 è compatibile con SN6501 e SN6506B di Texas Instruments, MAX253 e MAX845 di Maxim Integrated (ora una filiale di Analog Devices Inc.), ADM2485 di Analog Devices e driver per trasformatori simili. La serie offre un ingresso da 3.3 V a 5 V, un'uscita da 3.3 V a 10 V e un'uscita fino a 250 mA con vari rapporti di spire. Sono disponibili modifiche e personalizzazioni. I trasformatori sono conformi alla direttiva RoHS e privi di alogeni.
Anche fornire una dimensione compatta è il PH9572 di serie trasformatori gate-drive ad alto isolamento da Pulse Electronics. La domanda di trasformatori compatti e ad alto isolamento sta crescendo con la proliferazione di pacchi batteria ad alta tensione nelle applicazioni automobilistiche e di accumulo di energia, ha affermato la società.
Caratterizzato da una piattaforma EP7, che misura 10 × 9 mm con un'altezza di 11 mm, una caratteristica chiave della serie PH9572 sono i due avvolgimenti di gate con una dispersione fino a 5 mm tra gli avvolgimenti. La famiglia offre capacità di isolamento gate-to-gate e gate-to-drive fino a 2,500 Vrms e 6 W di potenza del driver.
La serie PH9572 è composta da due linee di prodotto che si differenziano per specifiche classi di isolamento e sicurezza. Queste sono la serie NL, che offre isolamento funzionale e testata fino a capacità di isolamento costante di 500 VDC e rigidità dielettrica di 1,500 Vrms, e la serie ANL, che fornisce isolamento di base e capacità di isolamento testata fino a 1,000 VDC e rigidità dielettrica di 2,500 Vrms . La serie ANL offre l'ampia dispersione di 5 mm tra gli avvolgimenti del gate.
L'ingombro ridotto in combinazione con la capacità di isolamento continuo rende i trasformatori NL e ANL adatti per sistemi industriali, di generazione di energia rinnovabile e di accumulo. Possono essere utilizzati anche in applicazioni automobilistiche come inverter, caricabatterie di bordo, DC/DC e sistemi di gestione della batteria.
Per applicazioni con vincoli di spazio, TDK ha rilasciato una famiglia di trasformatori a montaggio superficiale destinati a convertitori DC/DC e gate driver nell'e-mobility e nell'elettronica industriale. L'EPCOS Serie E10 EM di trasformatori SMT isolati sono adatti per una varietà di topologie di convertitori DC/DC e circuiti gate driver (IGBTs).
Trasformatori a montaggio superficiale serie E10 EM di TDK
La serie E10 EM è composta da quattro modelli con una tensione di lavoro di isolamento di base di 500 Vrms e isolamento rinforzato di 300 Vrms. Il rapporto spire è compreso tra 1:0.76 e 4:1, a seconda del modello. L'intervallo della temperatura di esercizio è compreso tra –40°C e 150°C. La serie è conforme a RoHS.
I trasformatori SMT compatti misurano 11.7 × 13.15 × 11.35 mm, soddisfano i requisiti di distanza e di dispersione secondo la norma IEC 60664-1 (Np/Ns: distanza minima di 5.5 mm, distanza minima di 6 mm), grazie al costruzione dei trasformatori. I dispositivi sono dotati di un nucleo in ferrite manganese-zinco (MnZn), pin ad ala di gabbiano SMD, cavo a triplo isolamento e cappuccio pick-and-place non conduttivo sulla parte superiore. Il trasformatore E10 EM SMT, B78307A*A003, è qualificato in conformità con AEC-Q200 Rev. D.
Il PoE è anche un mercato di riferimento chiave per i trasformatori a montaggio superficiale. Signal Transformer, una società del gruppo Bel, offre il Serie SPoE di trasformatori a montaggio superficiale per apparecchiature o dispositivi che si collegano a una rete Ethernet o aziendale che utilizza cavi Ethernet per ricevere segnali di alimentazione e dati digitali.
L'espansione dell'IoT sta creando una forte domanda di dispositivi di rete che si connettono a Internet tramite cavi Ethernet, ha affermato Signal Transformer, con conseguente aumento della connettività PoE nel mercato delle smart-home/illuminazione LED intelligente.
I trasformatori SPoE offrono una gamma di opzioni e possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni come telefoni VoIP, telecamere IP, punti di accesso wireless, decoder IPTV, router di rete, elettrodomestici intelligenti, illuminazione a LED intelligente, assistenza sanitaria, telecamere di sicurezza connesse , sistemi di dati wireless e display di informazioni, nonché switch PoE, extender, splitter e iniettori.
I trasformatori SPoE, con topologia flyback, forniscono una frequenza di commutazione operativa di 250 kHz, un intervallo di tensione di ingresso da 9 V a 57 V e una rigidità dielettrica di 1,500 Vrms. Sono disponibili in cinque livelli di potenza (3, 7, 10, 13 e 27 W) in tre piattaforme SMD (EP7, EP10 e EP13). L'intervallo della temperatura di esercizio è compreso tra –40°C e 125°C.
Trasformatori MID-POE di Würth Elektronik
Per applicazioni ad alta potenza, Würth Elektronik ha ampliato la sua MEDIA POE trasformatore per includere PoE++. Questi trasformatori SMT sono adatti per alimentatori flyback o active-clamp-forward conformi allo standard IEEE 802.3bt (PoE a quattro coppie o 4PPoE, noto anche come PoE++) per applicazioni ad alta potenza. I 10 nuovi trasformatori possono fornire una potenza di uscita fino a 95 W.
L'azienda ha esteso la sua serie MID-POE per dispositivi IEEE 802.3bt Tipo 3 (60 W) e Tipo 4 (90 W). Questi trasformatori utilizzano i contenitori EFD20 e EFD25 a basso profilo e offrono densità di potenza elevate su un'ampia gamma di tensioni di uscita PoE comuni. Le applicazioni per i trasformatori PoE includono sistemi di videoconferenza, sistemi di controllo dell'automazione e telecamere IP intelligenti. Versioni specifiche per il cliente sono disponibili su richiesta.
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