Các thành phần từ tính, như cuộn cảm và máy biến áp, được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Khi tiết kiệm năng lượng trở thành chỉ thị chính trong các ngành công nghiệp, cùng với các tiêu chuẩn công nghiệp mới, nhu cầu về cuộn cảm và máy biến áp cũng tăng lên, dẫn đến những thay đổi về kích thước và bao bì cũng như các yêu cầu cụ thể của ngành. Tùy thuộc vào thiết bị và ứng dụng, các yêu cầu này bao gồm dải nhiệt độ hoạt động rộng, khả năng dòng điện cao và các gói nhỏ hơn.
Tiếp tục tập trung vào Cuộn cảm và thị trường máy biến áp về việc đóng gói hiệu suất cao hơn với diện tích nhỏ hơn khi các nhà thiết kế OEM phải đối mặt với những thách thức trong việc tiết kiệm không gian và trọng lượng. Đối với cuộn cảm, điều này cũng có nghĩa là cung cấp điện trở DC (DCR) thấp hơn, nhiễu điện từ thấp (EMI) và độ ổn định cao trong phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn. Đối với máy biến áp, nó chuyển thành khả năng cách ly cao hơn và nhiệt độ hoạt động cao hơn trong một diện tích nhỏ hơn.
Ngoài ra, trong năm qua, các nhà sản xuất thành phần từ tính đã đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong nhiều ứng dụng khác nhau từ cấp nguồn qua đồng trục (PoC) trong ô tô cho cuộn cảm đến cấp nguồn qua Ethernet (PoE) cho máy biến áp gắn trên bề mặt. Nhiều thiết bị mới này có cấu trúc và thiết kế sáng tạo để giúp đạt được các cải tiến về hiệu suất. Dưới đây là 10 cuộn cảm và máy biến áp được giới thiệu trong năm qua đáp ứng các xu hướng ngày càng tăng này.
Cuộn cảm
Khi các nhà thiết kế ô tô phải đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng để tiết kiệm trọng lượng và không gian, các nhà sản xuất cuộn cảm đang phát triển các thiết bị mới cho hệ thống PoC ô tô cho phép truyền tải điện và dữ liệu qua cùng một dây cáp.
TDK Corp gần đây đã ra mắt Cuộn cảm dòng cao ADL3225VM ở kích thước gói 3225 (3.2 × 2.5 × 2.5 mm) cho hệ thống PoC. Các cuộn cảm được báo cáo đạt được dòng điện đánh giá cao nhất trong kích thước gói 3225. Ngoài ra, công ty cho biết thiết kế cấu trúc độc quyền và quy trình sản xuất cuộn dây mang lại trở kháng cao trên tần số băng thông rộng từ 1 MHz đến 1 GHz.
Cuộn cảm dòng cao ADL3225VM của TDK
Các cuộn cảm AEC-Q200 nhắm mục tiêu PoC trong các mạch hệ thống camera hệ thống hỗ trợ người lái (ADAS) tiên tiến. “Những tiến bộ về hiệu suất của các ứng dụng ADAS đã dẫn đến việc tăng cường sản xuất các thiết bị điều khiển điện, đặc biệt là xung quanh camera quan sát và camera cảm biến phía trước, làm tăng nhu cầu về giao diện tốc độ cao,” TDK cho biết. "Thấp-Vôn tín hiệu vi sai với tốc độ truyền lên đến 1.5 Gbits / s truyền tín hiệu hình ảnh từ camera ô tô đến bộ điều khiển mạch bảng. Quá trình này liên quan đến các hệ thống PoC Đặt lại dữ liệu và cấp nguồn qua cùng một cáp đồng trục. ”
Các cuộn cảm ADL3225VM-2R2M-TL000 và ADL3225VM-150M-TL000 cung cấp độ tự cảm lần lượt là 2.2 μH và 15 μH, cả hai đều có dung sai ± 20%. Xếp hạng điện trở DC (tối đa) cho ADL3225VM-2R2M-TL000 và ADL3225VM-150M-TL000, tương ứng là 0.18 Ω (180 mΩ) và 0.40 Ω (400 mΩ). Các thiết bị hoạt động trong phạm vi nhiệt độ –55 ° C và 155 ° C. Dòng định mức cho ADL3225VM-2R2M-TL000 và ADL3225VM-150M-TL000 lần lượt là 1.22 A (tăng 40 ° C) và 725 mA (tăng 40 ° C).
Murata Electronics gần đây cũng giới thiệu một loạt cuộn cảm nhắm mục tiêu đến các hệ thống PoC trên ô tô. Công ty mới Dòng LQW43FT của cuộn cảm băng thông rộng có trong gói 1812, được tuyên bố là cuộn cảm nhỏ nhất trong ngành cho mạch phân cực T hỗ trợ dải điện cảm từ 10 μH đến 22 μH và dòng điện cao 700 mA.
Cuộn cảm băng thông rộng LQW43FT của Murata
Sê-ri LQW43FT bao gồm ba mô hình cung cấp trở kháng cao trong một phạm vi rộng để giảm số lượng cuộn cảm cần thiết. Các ứng dụng mục tiêu bao gồm các hệ thống PoC được sử dụng trong các giao diện bộ nối tiếp / bộ khử không khí.
Murata cho biết nhu cầu về cáp PoC có khả năng mang cả tín hiệu và nguồn điện đang gia tăng, với sự gia tăng áp dụng các ứng dụng tự lái như ADAS.
Thông thường, nhiều cuộn cảm được kết hợp để tạo thành một bộ lọc băng thông rộng và trở kháng cao. Các cuộn cảm băng thông rộng này tận dụng các công nghệ cấu trúc cuộn và vật liệu độc quyền của Murata để cung cấp hiệu suất cao trong dải tần số thấp lên đến 100 MHz. Murata cho biết chúng có thể được sử dụng kết hợp với các giải pháp hiện có để giảm hơn nữa số lượng các bộ phận và không gian lắp đặt cho PoC.
Cuộn cảm có dòng điện qua lỗ cao IHTH của Vishay
Đối với các ứng dụng xe điện (EV), Vishay Intertechnology, Inc. đã phát hành hai cấp ô tô mới IHTH dòng điện cao, nhiệt độ cao, cuộn cảm xuyên lỗ trong kích thước vỏ 1500 nhỏ gọn. Vishay Dale IHTH-1500MZ-5A, với dải điện cảm từ 0.47 µH đến 4.7 µH, cung cấp dòng điện bão hòa cao 156 A và DCR thông thường rất thấp xuống 0.19 mΩ (0.19 đến 1.13 µH), trong khi IHTH-1500TZ-5A , với dải điện cảm từ 6.8 µH đến 100 µH, cung cấp dòng điện bão hòa 106 A và DCR điển hình xuống 1.1 mΩ (1.1 đến 21.5 µH).
Dựa trên IHLP công nghệ, cấu trúc tổng hợp, được che chắn của các thiết bị cho phép kích thước nhỏ gọn 38.1 × 38.1 × 19.81 mm. Điều này cho phép IHTH-1500MZ-5A và IHTH-1500TZ-5A thay thế các giải pháp cạnh tranh lớn hơn và đắt tiền hơn nhiều trong các bộ lọc dòng điện cao cho bộ chuyển đổi đầu ra EV lai 12-V/48-V và EV hybrid nhẹ, cũng như Vishay cho biết, trình điều khiển phun dầu diesel địa hình, bộ sưởi điều chế độ rộng xung xúc tác và động cơ điện.
Vishay cho biết cả hai cuộn cảm đều xử lý các xung dòng điện quá độ cao mà không cần bão hòa cứng và cung cấp khả năng dẫn nhiệt độ “tuyệt vời” thông qua vỏ của chúng, Vishay cho biết. Chúng cũng cung cấp khả năng hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao tới 155 ° C và tuân thủ RoHS, không chứa halogen và Vishay Green. Các thiết bị còn có khả năng chống sốc nhiệt, chống ẩm và sốc cơ học cao.
Các cuộn cảm dòng 28MG của Gowanda
Một cuộn cảm xuyên lỗ khác đến từ Gowanda Electronics. Loạt cuộn cảm mới 28MG của cuộn cảm không từ tính RF xuyên lỗ (được dẫn) được thiết kế để đáp ứng nhu cầu thị trường về cuộn cảm không từ tính có thể đạt được giá trị điện cảm lên đến 18 µH.
Sản phẩm Dòng 28MG nhắm mục tiêu vào thiết bị hình ảnh y tế và các ứng dụng khác mà vật liệu từ tính phải tránh, bao gồm sử dụng trong viễn thông, hệ thống an ninh, thiết bị đo đạc, thiết bị phân tích trong phòng thí nghiệm, thiết bị hàng không, thiết bị định vị và thiết bị kiểm tra điện tử.
Dòng 28MG bao gồm 60 bộ phận rời rạc với dải điện cảm từ 1.2 µH đến 18 µH, dải dòng điện từ 315 đến 2,400 mA DC và DCR từ 0.079 đến 4.15 Ω. Tất cả các cuộn cảm gắn trên bề mặt và xuyên lỗ không từ tính của Gowanda, bao gồm cả dòng 28MG mới, cung cấp độ từ thẩm tương đối ≤1.00003.
Trên thị trường điện, Bourns, Inc. đã giới thiệu một loạt cuộn cảm mới cung cấp độ tự cảm cao và giá trị Q cao với kích thước thu nhỏ cho các ứng dụng xử lý tín hiệu RF và đường dây điện một chiều. Các Sê-ri cuộn cảm điện bán bảo vệ Model SRN2012T có cấu tạo dây quấn trên lõi ferit để cung cấp các giá trị điện cảm và Q cao. Công ty cho biết một lớp phủ epoxy từ tính được áp dụng cho chu vi của cuộn dây dẫn cung cấp khả năng che chắn nâng cao và bức xạ từ trường thấp hơn so với các tùy chọn không được che chắn, công ty cho biết.
Bourns's Model SRN2012T cuộn cảm
Các tính năng chính khác bao gồm tần số tự cộng hưởng cao, DCR thấp với kích thước nhỏ gọn và dải nhiệt độ hoạt động từ –40 ° C đến 125 ° C. Cùng với nhau, các tính năng này làm cho cuộn cảm Model SRN2012T phù hợp với xử lý tín hiệu RF, mạch cộng hưởng, bộ lọc tách và nhiễu, và các ứng dụng đường dây nguồn DC cho tai nghe âm thanh, tai nghe âm thanh nổi không dây thực sự, modem cáp, hộp giải mã tín hiệu, ổ đĩa cứng, máy tính bảng và các thiết bị điện tử di động khác nhau.
Bourns lưu ý rằng có thể có điện trở DC thấp hơn và giá trị Q cao từ 13 đến 15 trong các cuộn cảm nguồn thu nhỏ (2 × 1.2 × 1.2 mm) này do kết cấu dây quấn. Bourns cho biết: “Giá trị Q cao cung cấp trở kháng cao khi cộng hưởng trong các mạch điện dung cảm ứng và suy hao thấp khi hoạt động ở tần số cao.
Dòng cuộn cảm nguồn Model SRN2012T cung cấp dải điện cảm từ 1.0 µH đến 22 µH. Với dòng điện bão hòa lên đến 1,100 mA và dòng điện danh định lên đến 1,300 mA, các cuộn cảm công suất được báo cáo là duy trì độ tự cảm cao ở dòng điện đỉnh lớn hơn để đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng đường dây điện một chiều thông thường. Các thiết bị này đều đạt tiêu chuẩn RoHS và không có halogen.
Máy biến áp
Một lĩnh vực trọng tâm của các nhà sản xuất máy biến áp trong năm qua là phát triển các máy biến áp cách ly cải tiến. Các thiết bị này được sử dụng vì lý do an toàn, bảo vệ thiết bị, dụng cụ và con người. Chúng có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng.
Một trong những máy biến áp cách ly mới nhất là Bourns Dòng máy biến áp cách ly Model PAD00x-T764. Các máy biến áp kéo này giúp tăng độ an toàn trong các ứng dụng truyền thông nối tiếp bằng cách cung cấp cách ly khỏi các nguy cơ điện áp cao giữa các hệ thống.
Máy biến áp cách ly Model PAD00x-T764 của Bourns
Các máy biến áp này, với cấu hình thấp 0.4 mm, đơn giản hóa tính toàn vẹn của nguồn điện cách ly và tín hiệu giao tiếp nối tiếp trong CAN, RS-485, RS-422, RS-232, SPI, I2C và các ứng dụng dựa trên mạng LAN công suất thấp hơn. Các ứng dụng mục tiêu bao gồm tự động hóa công nghiệp, giải pháp nhúng, truyền động động cơ AC, tích hợp hệ thống, PHY truyền thông, đo thông minh và các ứng dụng khác yêu cầu nguồn DC thấp.
Dòng Model PAD00x-T764 cung cấp điện áp chịu đựng 3.1 kVAC, cung cấp hàng rào cách ly khỏi các nguy cơ điện áp cao, chẳng hạn như pin cao áp. Bourns cho biết việc xây dựng bao gồm một lõi hình xuyến ferit để giúp đảm bảo hệ số ghép nối cao và cải thiện hiệu quả. Hiệu suất EMI được nâng cao trong cuộn dây của máy biến áp, cho phép giảm lượng khí thải.
Dòng PAD00x-T764 tương thích với SN6501 và SN6506B của Texas Instruments, Maxim Integrated's (hiện là công ty con của Analog Devices Inc.) MAX253 và MAX845, ADM2485 của Analog Devices và các trình điều khiển máy biến áp tương tự. Dòng sản phẩm này cung cấp đầu vào 3.3-V đến 5-V, đầu ra 3.3-V đến 10-V và đầu ra lên đến 250-mA với các tỷ lệ vòng quay khác nhau. Các sửa đổi và tùy chỉnh có sẵn. Máy biến áp tuân thủ RoHS và không chứa halogen.
Cũng cung cấp một kích thước nhỏ gọn là PH9572 loạt các máy biến áp điều khiển cổng cách ly cao của Pulse Electronics. Công ty cho biết nhu cầu về máy biến áp nhỏ gọn, cách ly cao đang tăng lên cùng với sự gia tăng của các bộ pin điện áp cao trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng và ô tô.
Với nền tảng EP7, kích thước 10 × 9 mm với chiều cao 11 mm, đặc điểm chính của dòng PH9572 là hai cuộn dây cổng với độ chênh lệch lên đến 5 mm giữa các cuộn dây. Dòng sản phẩm này cung cấp khả năng cách ly cổng tới cổng và cổng tới ổ đĩa lên đến 2,500 Vrms và công suất trình điều khiển 6 W.
Dòng PH9572 bao gồm hai dòng sản phẩm được phân biệt bởi các lớp cách nhiệt và an toàn cụ thể. Đây là dòng NL, cung cấp cách điện chức năng và được thử nghiệm khả năng cách ly không đổi lên đến 500-VDC và độ bền điện môi 1,500-Vrms, và dòng ANL, cung cấp cách điện cơ bản và đã thử nghiệm khả năng cách ly không đổi lên đến 1,000-VDC và độ bền điện môi 2,500-Vrms . Dòng ANL cung cấp đường rò lớn 5 mm giữa các cuộn dây cổng.
Kiểu dáng nhỏ gọn kết hợp với khả năng cách ly liên tục làm cho máy biến áp NL và ANL phù hợp với các hệ thống lưu trữ và sản xuất năng lượng tái tạo, công nghiệp. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng ô tô như biến tần, bộ sạc trên bo mạch, DC / DC và hệ thống quản lý pin.
Đối với các ứng dụng hạn chế về không gian, TDK đã phát hành một dòng máy biến áp gắn trên bề mặt nhắm mục tiêu các bộ chuyển đổi DC / DC và trình điều khiển cổng trong di động điện tử và điện tử công nghiệp. EPCOS Dòng EM E10 của máy biến áp SMT cách điện phù hợp với nhiều cấu trúc liên kết bộ chuyển đổi DC/DC và mạch điều khiển cổng (IGBTs).
Máy biến áp gắn trên bề mặt dòng E10 EM của TDK
Dòng E10 EM bao gồm bốn kiểu với điện áp làm việc cách điện cơ bản là 500 Vrms và cách điện tăng cường là 300 Vrms. Tỷ lệ lần lượt là giữa 1: 0.76 và 4: 1, tùy thuộc vào kiểu máy. Phạm vi nhiệt độ hoạt động là –40 ° C đến 150 ° C. Sê-ri tuân thủ RoHS.
Máy biến áp SMT nhỏ gọn có kích thước 11.7 × 13.15 × 11.35 mm, đáp ứng các yêu cầu về khe hở và độ rò rỉ theo tiêu chuẩn IEC 60664-1 (Np / Ns: khe hở tối thiểu 5.5 mm, độ hở tối thiểu 6 mm), nhờ vào bên trong cấu tạo của máy biến áp. Các thiết bị này có lõi ferit mangan-kẽm (MnZn), chân cánh mòng biển SMD, dây cách điện ba lớp và nắp đậy chọn và đặt không dẫn điện ở trên cùng. Máy biến áp E10 EM SMT, B78307A * A003, đủ tiêu chuẩn phù hợp với AEC-Q200 Rev. D.
PoE cũng là thị trường mục tiêu chính cho các máy biến áp gắn trên bề mặt. Signal Transformer, một công ty thuộc tập đoàn Bel, cung cấp Dòng SPoE của máy biến áp gắn trên bề mặt cho thiết bị hoặc thiết bị kết nối với mạng Ethernet hoặc mạng doanh nghiệp sử dụng cáp Ethernet để nhận tín hiệu nguồn và dữ liệu kỹ thuật số.
Signal Transformer cho biết, việc mở rộng IoT đang tạo ra nhu cầu cao về các thiết bị mạng kết nối với internet qua cáp Ethernet, dẫn đến việc tăng cường kết nối PoE trong thị trường nhà thông minh / đèn LED thông minh.
Máy biến áp SPoE cung cấp nhiều tùy chọn và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng như điện thoại VoIP, camera IP, điểm truy cập không dây, bộ giải mã IPTV, bộ định tuyến mạng, thiết bị gia dụng thông minh, đèn LED thông minh, chăm sóc sức khỏe, camera an ninh được kết nối , hệ thống dữ liệu không dây và màn hình hiển thị thông tin, cũng như bộ chuyển mạch PoE, bộ mở rộng, bộ chia và bộ phun.
Máy biến áp SPoE, có cấu trúc liên kết bay ngược, cung cấp tần số chuyển mạch hoạt động 250 kHz, dải điện áp đầu vào từ 9 V đến 57 V và độ bền điện môi là 1,500 Vrms. Chúng có sẵn trong năm mức công suất (3, 7, 10, 13 và 27 W) trong ba nền tảng SMD (EP7, EP10 và EP13). Phạm vi nhiệt độ hoạt động là –40 ° C đến 125 ° C.
Máy biến áp MID-POE của Würth Elektronik
Đối với các ứng dụng công suất cao hơn, Würth Elektronik đã mở rộng MID-POE loạt biến áp để bao gồm PoE ++. Các máy biến áp SMT này phù hợp với các nguồn cấp điện chuyển tiếp hoặc chuyển tiếp dạng kẹp hoạt động tuân theo tiêu chuẩn IEEE 802.3bt (bốn cặp PoE, hoặc 4PPoE, còn được gọi là PoE ++) cho các ứng dụng công suất cao hơn. 10 máy biến áp mới có thể cung cấp công suất đầu ra lên tới 95 W.
Công ty đã mở rộng dòng MID-POE cho các thiết bị IEEE 802.3bt Loại 3 (60 W) và Loại 4 (90 W). Các máy biến áp này sử dụng các gói EFD20 và EFD25 cấu hình thấp và cung cấp mật độ công suất cao trên nhiều loại điện áp đầu ra PoE phổ biến. Các ứng dụng cho máy biến áp PoE bao gồm hệ thống hội nghị truyền hình, hệ thống điều khiển tự động hóa và camera IP thông minh. Các phiên bản dành riêng cho khách hàng có sẵn theo yêu cầu.
về BournsGowanda ElectronicsMurataTDK-EPCVishay IntertechnologyWurth Electronics Midcom