Magnetische componenten, zoals inductoren en transformatoren, worden in een breed scala aan toepassingen gebruikt. Aangezien energie-efficiëntie een belangrijke richtlijn wordt in alle sectoren, samen met nieuwe industrienormen, neemt ook de behoefte aan inductoren en transformatoren toe, wat leidt tot veranderingen in grootte en verpakking, evenals branchespecifieke vereisten. Afhankelijk van het apparaat en de toepassing omvatten deze vereisten brede bedrijfstemperatuurbereiken, hoge stroomcapaciteiten en kleinere pakketten.
Er is een voortdurende focus in de Inductor en transformatormarkten op het verpakken van hogere prestaties in kleinere footprints, aangezien OEM-ontwerpers worden geconfronteerd met uitdagingen bij het besparen van ruimte en gewicht. Voor inductoren betekent dit ook een lagere DC-weerstand (DCR), lage elektromagnetische interferentie (EMI) en hoge stabiliteit over een groter bedrijfstemperatuurbereik. Voor transformatoren vertaalt dit zich in een hogere isolatie en hogere bedrijfstemperaturen in een kleinere footprint.
Bovendien hebben fabrikanten van magnetische componenten het afgelopen jaar ingespeeld op de groeiende vraag in een verscheidenheid aan toepassingen, van power over coax (PoC) in de auto-industrie voor inductoren tot power over Ethernet (PoE) voor opbouwtransformatoren. Veel van deze nieuwe apparaten hebben een innovatieve constructie en ontwerp om prestatieverbeteringen te bereiken. Hier zijn 10 inductoren en transformatoren die het afgelopen jaar zijn geïntroduceerd en die aan deze groeiende trends voldoen.
Inductors
Terwijl auto-ontwerpers worden geconfronteerd met toenemende eisen om gewicht en ruimte te besparen, ontwikkelen inductorfabrikanten nieuwe apparaten voor PoC-systemen voor auto's die stroom- en gegevensoverdracht via dezelfde kabel mogelijk maken.
TDK Corp. lanceerde onlangs haar ADL3225VM hoogstroominductoren in een 3225 (3.2 × 2.5 × 2.5 mm) pakketgrootte voor PoC-systemen. De inductoren halen naar verluidt de hoogste nominale stroom in de 3225-pakketgrootte. Bovendien levert het gepatenteerde structurele ontwerp en het fabricageproces van de draadwikkeling een hoge impedantie over een brede banddoorlaatfrequentie van 1 MHz tot 1 GHz, aldus het bedrijf.
TDK's ADL3225VM hoogstroominductoren
De inductoren van de AEC-Q200 richten zich op PoC in geavanceerde camerasysteemcircuits voor bestuurdersassistentie (ADAS). "De prestatieverbeteringen van ADAS-toepassingen hebben geresulteerd in de toegenomen productie van elektrische regeleenheden, met name rond camera's en front-sensing camera's, waardoor de behoefte aan snelle interfaces is toegenomen", aldus TDK. "Laag-spanning differentiële signalering met overdrachtssnelheden tot 1.5 Gbit/s draagt beeldsignalen van autocamera's over aan de besturing circuit bord. Dit proces omvat PoC-systemen die: Relais data en stroom over dezelfde coaxkabel.”
De inductoren ADL3225VM-2R2M-TL000 en ADL3225VM-150M-TL000 bieden een inductantie van respectievelijk 2.2 H en 15 μH, beide met een tolerantie van ±20%. De DC-weerstandswaarden (max.) voor de ADL3225VM-2R2M-TL000 en ADL3225VM-150M-TL000 zijn respectievelijk 0.18 (180 mΩ) en 0.40 Ω (400 mΩ). De apparaten werken binnen een temperatuurbereik van –55 °C en 155 °C. De nominale stroomsterkte voor de ADL3225VM-2R2M-TL000 en ADL3225VM-150M-TL000 is respectievelijk 1.22 A (40°C stijging) en 725 mA (40°C stijging).
Murata Electronics heeft onlangs ook een reeks inductoren geïntroduceerd die gericht zijn op PoC-systemen in de auto-industrie. Het bedrijf is nieuw LQW43FT-serie van breedbandinductoren wordt geleverd in een 1812-verpakking, geclaimd als de kleinste inductor in de branche voor bias-T-circuits die een inductantiebereik van 10 μH tot 22 μH en een hoge stroomsterkte van 700 mA ondersteunt.
Murata's LQW43FT breedbandinductoren
De LQW43FT-serie bestaat uit drie modellen die een hoge impedantie leveren over een breed bereik om het aantal benodigde inductoren te verminderen. Doeltoepassingen zijn onder meer PoC-systemen die worden gebruikt in serializer/deserializer-interfaces.
Murata zei dat de vraag naar PoC-kabels die zowel signalen als stroom kunnen dragen, toeneemt, met de toenemende acceptatie van zelfrijdende toepassingen zoals ADAS.
Meestal worden meerdere inductoren gecombineerd om een breedbandfilter met hoge impedantie te vormen. Deze breedbandinductoren maken gebruik van Murata's gepatenteerde materiaal- en spoelstructuurtechnologieën om hoge prestaties te leveren in de laagfrequente band tot 100 MHz. Ze kunnen worden gebruikt in combinatie met bestaande oplossingen om het aantal onderdelen en de benodigde montageruimte voor PoC verder te verminderen, aldus Murata.
Vishay's IHTH high-current through-hole inductoren
Voor toepassingen in elektrische voertuigen (EV's) heeft Vishay Intertechnology, Inc. twee nieuwe automotive-grade IHTH-inductoren met hoge stroom, hoge temperatuur en doorlopende gaten in de compacte behuizing van 1500. De Vishay Dale IHTH-1500MZ-5A, met een inductantiebereik van 0.47 µH tot 4.7 µH, levert een hoge verzadigingsstroom van 156 A en een zeer lage typische DCR tot 0.19 mΩ (0.19 tot 1.13 µH), terwijl de IHTH-1500TZ-5A , met een inductantiebereik van 6.8 µH tot 100 µH, biedt een verzadigingsstroom van 106 A en typische DCR tot 1.1 mΩ (1.1 tot 21.5 µH).
Gebaseerd op IHLP technologie, maakt de afgeschermde, composietconstructie van de apparaten een compact formaat van 38.1 x 38.1 x 19.81 mm mogelijk. Hierdoor kunnen de IHTH-1500MZ-5A en IHTH-1500TZ-5A veel grotere en duurdere concurrerende oplossingen vervangen op het gebied van hoogstroomfilters voor 12 V/48 V hybride EV- en mild-hybrid-EV-uitgangsconverters, evenals off-road dieselinjectiedrivers, katalytische pulsbreedtemodulatieverwarmers en elektrische motoren, zei Vishay.
Beide smoorspoelen verwerken pieken met hoge transiënte stroom zonder harde verzadiging en bieden "uitstekende" temperatuurgeleiding via hun behuizing, zei Vishay. Ze werken ook continu bij hoge temperaturen tot 155 °C en zijn RoHS-conform, halogeenvrij en Vishay Green. De apparaten bieden ook een hoge weerstand tegen thermische schokken, vocht en mechanische schokken.
Inductoren uit de 28MG-serie van Gowanda
Een andere doorlopende inductor is afkomstig van Gowanda Electronics. De nieuwe 28MG-inductorserie van niet-magnetische RF-doorgaande (loodhoudende) inductoren is ontworpen om te voorzien in de marktbehoefte aan niet-magnetische inductoren die inductantiewaarden tot 18 µH kunnen bereiken.
De 28MG-serie richt zich op medische beeldvormingsapparatuur en andere toepassingen waarbij magnetische materialen moeten worden vermeden, inclusief gebruik in telecommunicatie, beveiligingssystemen, instrumentatie, laboratoriumanalyseapparatuur, luchtvaartapparatuur, navigatieapparatuur en elektronische testapparatuur.
De 28MG-serie bestaat uit 60 afzonderlijke onderdelen met een inductantiebereik van 1.2 µH tot 18 µH, een stroombereik van 315 tot 2,400 mA DC en DCR van 0.079 tot 4.15 . Alle niet-magnetische inductoren voor opbouwmontage en doorgaande gaten van Gowanda, inclusief de nieuwe 28MG-serie, bieden een relatieve permeabiliteit van ≤1.00003.
Op de energiemarkt introduceerde Bourns, Inc. een nieuwe serie inductoren die een hoge inductantie en een hoge Q-waarde biedt in een miniatuurformaat voor RF-signaalverwerking en DC-voedingslijntoepassingen. De Model SRN2012T semi-afgeschermde stroominductor serie heeft een draadgewonden constructie op een ferrietkern voor een hoge inductantie en Q-waarden. Een magnetische epoxycoating aangebracht op de omtrek van de inductorwikkeling zorgt voor een betere afscherming en lagere magnetische veldstraling in vergelijking met niet-afgeschermde opties, aldus het bedrijf.
SRN2012T-inductoren van Bourns
Andere belangrijke kenmerken zijn een hoge zelfresonantiefrequentie, lage DCR in een compact formaat en een bedrijfstemperatuurbereik van –40°C tot 125 °C. Samen maken deze eigenschappen de inductoren van Model SRN2012T geschikt voor RF-signaalverwerking, resonantiecircuits, ontkoppelings- en ruisfilters, en gelijkstroomvoedingstoepassingen voor audioheadsets, echte draadloze stereoheadsets, kabelmodems, settopboxen, harde schijven, tablets en verschillende mobiele elektronische apparaten.
Bourns merkte op dat een lagere DC-weerstand en hoge Q-waarden van 13 tot 15 mogelijk zijn in deze miniatuur (2 × 1.2 × 1.2 mm) stroominductoren vanwege de draadgewonden constructie. "Hoge Q-waarden zorgen voor een hoge impedantie bij resonantie in inductief-capacitieve circuits en een laag verlies bij hoogfrequent bedrijf", zegt Bourns.
De serie Power Inductor Model SRN2012T biedt een inductantiebereik van 1.0 µH tot 22 µH. Met een verzadigingsstroom tot 1,100 mA en een nominale stroom tot 1,300 mA, wordt gemeld dat de stroominductoren een hoge inductantie behouden bij een grotere piekstroom om te voldoen aan de vereisten van algemene DC-stroomlijntoepassingen. De apparaten zijn RoHS-conform en halogeenvrij.
transformers
Een aandachtspunt voor fabrikanten van transformatoren in het afgelopen jaar was de ontwikkeling van verbeterde scheidingstransformatoren. Deze apparaten worden gebruikt om veiligheidsredenen, om apparatuur, apparaten en mensen te beschermen. Ze kunnen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen.
Een van de nieuwste scheidingstransformatoren is de Bourns Model PAD00x-T764 scheidingstransformator serie. Deze push-pull-transformatoren helpen de veiligheid in seriële communicatietoepassingen te vergroten door te zorgen voor isolatie van hoogspanningsgevaren tussen systemen.
Bourns Model PAD00x-T764 scheidingstransformatoren
Deze transformatoren, met een laag profiel van 0.4 mm, vereenvoudigen de integriteit van geïsoleerde voeding en seriële communicatiesignalen in CAN, RS-485, RS-422, RS-232, SPI, I2C en LAN-gebaseerde toepassingen met een lager vermogen. Doeltoepassingen zijn onder meer industriële automatisering, embedded oplossingen, AC-motoraandrijvingen, systeemintegratie, communicatie PHY's, slimme meters en andere toepassingen die een laag gelijkstroomvermogen vereisen.
De serie Model PAD00x-T764 biedt een spanning van 3.1 kVAC, die een isolatiebarrière vormt tegen hoogspanningsgevaren, zoals hoogspanningsbatterijen. De constructie omvat een ferriet-ringkern om te zorgen voor een hoge koppelingsfactor en verbeterde efficiëntie, zei Bourns. De EMI-prestaties worden verbeterd in de wikkeling van de transformator, waardoor de uitstoot wordt verminderd.
De PAD00x-T764-serie is compatibel met de SN6501 en SN6506B van Texas Instruments, de Maxim Integrated (nu een dochteronderneming van Analog Devices Inc.) MAX253 en MAX845, de ADM2485 van Analog Devices en vergelijkbare transformatordrivers. De serie biedt een ingang van 3.3 V tot 5 V, een uitgang van 3.3 V tot 10 V en een uitgang tot 250 mA met verschillende wikkelverhoudingen. Aanpassingen en maatwerk zijn mogelijk. De transformatoren zijn RoHS-conform en halogeenvrij.
Ook het verstrekken van een compact formaat is de PH9572 reeks hoog-geïsoleerde gate-drive transformatoren van Pulse Electronics. De vraag naar compacte, hoog-geïsoleerde transformatoren groeit met de toename van hoogspanningsbatterijen in auto- en energieopslagtoepassingen, aldus het bedrijf.
Met een EP7-platform van 10 × 9 mm met een hoogte van 11 mm, zijn een belangrijk kenmerk van de PH9572-serie de twee poortwikkelingen met tot 5 mm kruip tussen de wikkelingen. De familie biedt tot 2,500 Vrms gate-to-gate en gate-to-drive isolatiecapaciteit en 6 W driververmogen.
De PH9572-serie bestaat uit twee productlijnen die zich onderscheiden door specifieke isolatie- en veiligheidsklassen. Dit zijn de NL-serie, die functionele isolatie biedt en getest is tot 500 VDC constant isolatievermogen en 1,500 Vrms diëlektrische sterkte, en de ANL-serie, die basisisolatie biedt en getest is tot 1,000 VDC constant isolatievermogen en 2,500 Vrms diëlektrische sterkte . De ANL-serie biedt de grote kruipgang van 5 mm tussen de poortwikkelingen.
De compacte footprint in combinatie met het continue isolatievermogen maken de NL- en ANL-transformatoren geschikt voor industriële, duurzame energieopwekkings- en opslagsystemen. Ze kunnen ook worden gebruikt in automobieltoepassingen zoals omvormers, ingebouwde laders, DC/DC en batterijbeheersystemen.
Voor toepassingen met beperkte ruimte heeft TDK een familie van op het oppervlak gemonteerde transformatoren uitgebracht die gericht zijn op DC/DC-converters en gate-drivers in e-mobiliteit en industriële elektronica. De EPCOS E10 EM-serie van geïsoleerde SMT-transformatoren zijn geschikt voor een verscheidenheid aan DC/DC-omzettertopologieën en gate-drivercircuits (IGBTs).
TDK's E10 EM-serie opbouwtransformatoren
De E10 EM-serie bestaat uit vier modellen met een basisisolatiespanning van 500 Vrms en een versterkte isolatie van 300 Vrms. De draaiverhouding ligt tussen 1:0.76 en 4:1, afhankelijk van het model. Het bedrijfstemperatuurbereik is –40°C tot 150°C. De serie is RoHS-conform.
De compacte SMT-transformatoren meten 11.7 × 13.15 × 11.35 mm en voldoen dankzij de interne constructie van de transformatoren. De apparaten hebben een mangaan-zink (MnZn) ferrietkern, SMD-vleugelpennen, drievoudig geïsoleerde draad en een niet-geleidende pick-and-place-dop bovenop. De E60664 EM SMT-transformator, B1A*A5.5, is gekwalificeerd in overeenstemming met AEC-Q6 Rev. D.
PoE is ook een belangrijke doelmarkt voor opbouwtransformatoren. Signal Transformer, een bedrijf van de Bel-groep, biedt de SPoE-serie van transformatoren voor opbouwmontage voor apparatuur of apparaten die zijn aangesloten op een Ethernet- of bedrijfsnetwerk dat Ethernet-kabels gebruikt om stroom- en digitale datasignalen te ontvangen.
IoT-uitbreiding creëert een grote vraag naar netwerkapparaten die via Ethernet-kabels met internet zijn verbonden, zei Signal Transformer, wat resulteert in verhoogde PoE-connectiviteit in de smart-home/smart-LED-verlichtingsmarkt.
De SPoE-transformatoren bieden een scala aan opties en kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen zoals VoIP-telefoons, IP-camera's, draadloze toegangspunten, IPTV-decoders, netwerkrouters, slimme huishoudelijke apparaten, slimme LED-verlichting, gezondheidszorg, aangesloten beveiligingscamera's , draadloze datasystemen en informatiedisplays, evenals PoE-switches, extenders, splitters en injectoren.
De SPoE-transformatoren, met flyback-topologie, bieden een schakelfrequentie van 250 kHz, een ingangsspanningsbereik van 9 V tot 57 V en een diëlektrische sterkte van 1,500 Vrms. Ze zijn verkrijgbaar in vijf vermogensniveaus (3, 7, 10, 13 en 27 W) in drie SMD-platforms (EP7, EP10 en EP13). Het bedrijfstemperatuurbereik is -40 °C tot 125 °C.
MID-POE-transformatoren van Würth Elektronik
Voor toepassingen met een hoger vermogen heeft Würth Elektronik zijn MIDDEN-POE transformatorserie om PoE++ op te nemen. Deze SMT-transformatoren zijn geschikt voor flyback- of active-clamp-forward-voedingen die voldoen aan de IEEE 802.3bt-standaard (four-pair PoE, of 4PPoE, ook bekend als PoE++) voor toepassingen met een hoger vermogen. De 10 nieuwe transformatoren kunnen een uitgangsvermogen tot 95 W leveren.
Het bedrijf heeft zijn MID-POE-serie uitgebreid voor IEEE 802.3bt Type 3 (60 W) en Type 4 (90 W) apparaten. Deze transformatoren gebruiken de onopvallende EFD20- en EFD25-pakketten en bieden hoge vermogensdichtheden over een breed scala aan gangbare PoE-uitgangsspanningen. Toepassingen voor de PoE-transformatoren zijn onder meer videoconferentiesystemen, automatiseringsbesturingssystemen en slimme IP-camera's. Klantspecifieke uitvoeringen zijn op aanvraag leverbaar.
over BournsGowanda ElectronicsMurataTDK-EPCVishay IntertechnologyWurth Electronics Midcom