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片式電感器的優(yōu)勢有哪些
該器件也稱為芯片電感或表面貼裝電感。與其他芯片元件(貼片和貼片)一樣,它是適合表面貼裝技術(shù)的新一代無鉛或短引線微電子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。片式電感器主要有纏繞型和疊層型。作為三大無源元件之一的片式電感,由于制作工藝復(fù)雜,明顯落后于電容和電阻。芯片電感器的優(yōu)點一、節(jié)省空間當(dāng)根據(jù)電路基板(或電路基板的內(nèi)層)上的圖案形成電感器時,它們基本上是平面的。片式電感器是三維結(jié)構(gòu),只要是低電感,電感器的功能可以通過在電路基板上畫出圖案來實現(xiàn)。特別是當(dāng)需要大于10nH的電感時,可以大大節(jié)省空間。其次,當(dāng)通過簡單的微調(diào)進行阻抗匹配時,有時需要多次改變電感值才能進行調(diào)整。為了改變圖形電感的電感值,通常需要改變電路板,所以很難調(diào)整。然而,芯片電感的電感值非常小,因此可以通過更換元件來調(diào)整匹配。(3)當(dāng)確保特征根據(jù)電路板上的圖案形成電感時,由于電路板的材料特征的標(biāo)準(zhǔn)偏差和加工精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差,電感特征也有標(biāo)準(zhǔn)偏差。芯片電感在出廠前由所有電感進行分類,電感值的標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在一定范圍內(nèi)。因此,它有助于制造性能穩(wěn)定的機器。片式電感器的分類1。編織特點:1兆赫茲時單位體積電感比其他片式電感大,體積小,易于安裝在基板上。功率處理用微型磁性元件。2.薄膜型特性:具有在微波頻段保持高Q、高L度、高穩(wěn)定性和小體積的特點。內(nèi)部電極集中在同一層,磁場分布集中,可以保證安裝后器件參數(shù)變化不大,在100兆赫茲以上表現(xiàn)出良好的頻率特性。3.繞組型具有電感范圍寬(MH ~ H)、電感精度高、損耗小(即Q大)、允許電流大、制造工藝連續(xù)性強、簡單、成本低等優(yōu)點。缺點:進一步小型化受到限制。陶瓷磁芯纏繞片式電感器在如此高的頻率下可以保持穩(wěn)定的電感和相對較高的Q值,因此在高頻環(huán)路中占有一席之地。
貼片迭層高頻電感
貼片疊層高頻電感實際上是空芯電感,具有相同的特性,但由于易于固定,可以小型化。
與空芯電感相比,貼片疊層高頻電感不是一個很好的固定裝置,但空氣的相對磁導(dǎo)率卻是一個很好的固定裝置,在高頻下很容易使用。因此,找到相對滲透率為1且良好的夾具不是很好。
事實上,世界上大多數(shù)物質(zhì)的磁導(dǎo)率都是1。便宜的是石頭,疊層高頻電感的材料是石頭,石頭是硅。氧化鋁等材料也有同樣的用途。
總之,層壓高頻電感器材料的目的是制造層壓貼片和便于印刷電路。我們不僅不希望疊層高頻電感材料有特性,我們希望它沒有更好的特性,所以貼片的疊層高頻電感特性完全像空芯線圈,因為它可以固定,變化很小。在制造過程中,由于層壓制造過程,它可以盡可能地小型化。Z=2* pi *頻率*電感值,2和pi都是常數(shù),不管它們,頻率越高,電感值越小,通信產(chǎn)品的頻率越高,這意味著對電感值的需求越來越小。
電感值越小,就意味著我們可以做得越小,更不用說高磁導(dǎo)率的磁性材料,而是空氣和石頭。因此,貼片的疊層高頻電感的使用肯定會增加,這是人類發(fā)展的必然趨勢。
理解電感的功能
在開關(guān)電源輸出端的電感濾波器電路中,電感通常被理解為L(C是輸出電容)。雖然這種理解是正確的,但為了理解電感的設(shè)計,我們必須對電感的行為有更深的理解。
在壓降轉(zhuǎn)換(飛兆的典型開關(guān)控制器)中,電感的一端連接到DC輸出電壓。另一端通過切換開關(guān)頻率連接到輸入電壓或GND。
在狀態(tài)1期間,電感器通過()金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管連接到輸入電壓。在狀態(tài)2期間,電感器連接到GND。由于使用這種控制器,感應(yīng)接地可以通過兩種方式實現(xiàn):通過二極管接地或通過(低端)MOSFET接地。如果是后者,轉(zhuǎn)換器被稱為“同步”模式。
現(xiàn)在再次考慮在這兩種狀態(tài)下流經(jīng)電感的電流是否發(fā)生變化。在狀態(tài)1期間,電感器的一端連接到輸入電壓,另一端連接到輸出電壓。對于L-drop轉(zhuǎn)換器,輸入電壓必須高于輸出電壓,從而在電感兩端形成正向壓降。相反,在狀態(tài)2期間,初連接到輸入電壓的電感器的一端接地。對于電壓降L轉(zhuǎn)換器,輸出電壓必須為正,從而在電感兩端形成負(fù)電壓降。
電感優(yōu)化有哪些關(guān)鍵因素?
1)了解電路
我們知道電感有三個參數(shù):電感值L、品質(zhì)因數(shù)Q和自諧振頻率f。這三個參數(shù)有時會相互影響。因此,在優(yōu)化電感布局之前,我們必須首先知道哪個參數(shù)對電路z很重要,以及需要優(yōu)化哪個參數(shù)。例如,在振蕩器(VCO)中,電感的Q值尤為重要,它直接影響VCO的相位噪聲性能。然而,自諧振頻率主要影響壓控振蕩器的調(diào)諧范圍。沒有寬帶,我們可以犧牲電感的自諧振頻率來提高其Q值。例如,如果在放大器中制作一個電感峰值帶寬的電感,它的Q值完全不重要,有時會故意串聯(lián)一個電阻來降低Q值。
2)了解工藝的金屬選項
這對自定制電感很重要。電感器的性能主要由工藝提供的金屬層決定。在開始優(yōu)化電感布局之前,我們需要記住該工藝提供了多少層厚金屬?層間間距是多少?每層離基底有多遠(yuǎn)?
3)了解電感寄生的來源
理想的電感只是電感,但實際上電感也有寄生電阻和寄生電容。設(shè)計者需要知道是誰造成了這些寄生參數(shù),以便找到減少它們的方法。
4)將電感視為分布式元件
這很有趣。在電路設(shè)計中,電感本身是一個集總元件,相當(dāng)于一個“封裝”模塊。電路設(shè)計者不需要考慮電感的實現(xiàn)。然而,當(dāng)要優(yōu)化電感器本身的布局時,將電感器視為集總元件是不夠的。設(shè)計者需要通過L觀察電感內(nèi)部,將電感視為分布式的,并優(yōu)化每一段布線。從下面的例子中可以清楚地看到這一點。