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官宣 | 高性能电容电感结合,带给您小型化可信赖的解决方案

供稿:松下电器机电(中国)有限公司 2018/10/19 16:40:29

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  • 关键词: 松下
  • 摘要:电感器和电容器具有各种不同的种类和等级。按以前的认知,例如额定参数与零部件尺寸的关系等,印象中是统一的,很难差异化,但随着高水平的技术和优异的材料的开发,也有了性能得到大幅度提高的电感器和电容器。而且,高性能的电感器和电容器,已成为针对近年来世界性的要求事项的一个关键部件。

电感器和电容器具有各种不同的种类和等级。按以前的认知,例如额定参数与零部件尺寸的关系等,印象中是统一的,很难差异化,但随着高水平的技术和优异的材料的开发,也有了性能得到大幅度提高的电感器和电容器。而且,高性能的电感器和电容器,已成为针对近年来世界性的要求事项的一个关键部件。

1、高性能的电感器和电容器有什么好处

使用高性能的电感器和电容器有很大的好处。在对具体的性能及特点进行说明之前,首先给出一个事例。

输入的π型滤波器,以前一直由作为标准性构成的铁氧体型的功率电感器和铝电解电容器构成。这里给出将其用松下电器的金属复合(以下、MC)型的功率电感器和导电性聚合物混合铝电解电容器(以下简称为混合电容器)替代的例子。

通过将功率电感器由铁氧体型改为MC型,得以将零部件尺寸从12×12mm变为6×6mm,面积比为1/4。而电容器,则由φ10mm的铝电解电容器置换成了φ6.3mm的混合电容器。由此得以将该输入滤波器所占的基板面积从262mm2变为83mm2,减少了68%。

MC型功率电感器和混合电容器的高性能对它们的小型化作出了贡献。MC型的功率电感器与铁氧体型相比,具有相对于体积的蓄能更大,饱和(直流重叠)电流也更大的特点。同时,与铁氧体型相比,可以用小型尺寸获得同等的性能。在这个例子中,得以用面积比1/4的元件进行了置换。混合电容器与电解电容器相比较,相对于尺寸及静电电容的ESR非常低,可容许的纹波电流也大,因此得以用容量小很多尺寸也小很多的电容进行替代。

2、什么是金属复合型功率电感器

金属复合(MC)型的功率电感器,由于其材料及结构的不同,与铁氧体型相比具有更加优异的特性。 松下电器的MC型的功率电感器,采用特有的金属磁性材料制作的金属复合型磁芯和一体成型结构,从而与相同规格的铁氧体型相比,具有最大可实现50%的小型化,且饱和(直流重叠)电流更大的特点。同时,交流电阻(ACR)低,可提高高频工作时的效率。而且耐热性和耐振动性也十分优异,确保了能够对应车载的高可靠性。

由于这些特点,不仅能够替代表面安装型的铁氧体品,还能实现磁棒及磁环型的通孔安装品的表面贴装化,同时实现大幅度的小型化和低矮化。

3、什么是导电性聚合物混合铝电解电容器


铝电解电容器是电解质采用电解液的一般性的电容器,而导电性聚合物混合铝电解电容器(以下简称为混合电容器)则是电解质中结合了导电性聚合物与电解液的电容器。

松下电器的混合电容器兼具导电性聚合物与电解液的特点,可用于使用环境条件严格的车载设备及工业设备的小型化。

(1) 最大1.5倍的大容量化

(2) 大纹波电流(最大1.4倍)

(3) 高可靠性

以下对静电电容和纹波电流额定值相同情况下的混合电容器与铝电解电容器进行比较。如尺寸和体积指数所示,可以实现大幅度的小型化。

4、高性能的功率电感器和电容器与应用

上面对松下电器的MC型功率电感器和混合电容器基础上的小型化和提高性能及可靠性的事例进行了确认,并概要说明了各自的特点,下面重新对两者的特点进行确认,并总结其对设备及电路的好处和相关的应用。

※电感器为与铁氧体型电感器的比较。

※电容器为与铝电解电容器的比较。

如上综述,这些元件最适合在设备的小型化和要求高可靠性的使用环境条件严格的汽车、通信基站、工业设备领域等中使用。

要求小型化、大电流化和高可靠性的应用举例

车载ECU(电动泵系统输入滤波器、电动风扇输入滤波器、引擎直喷输入滤波器/升压扼流圈、制动系统输入滤波器、EGR输入滤波器、电动压缩机输入滤波器、EPS输入滤波器、S&S升降压扼流圈/输入输出滤波器、车身电动系统输入滤波器等)

马达控制电路

DC/DC变换器

电源电路

审核编辑(何为)
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