面向可穿戴設(shè)備等使用小型電池的應(yīng)用的超小型功率電感器

金屬功率電感器PLE系列是一種高效率、低漏磁通的超小型功率電感器，在可穿戴設(shè)備上搭載的小型電池上運行時可發(fā)揮很好的效果。

采用本公司獨有的結(jié)構(gòu)設(shè)計和全新開發(fā)材料，通過薄膜工藝，L:1.0×W:0.6×H:0.7mm尺寸時有2.2μH的高電感，同時實現(xiàn)了500mA的額定電流。
本報道將簡單易懂地說明其結(jié)構(gòu)、特點、用途等對大家有用的信息。

目錄

PLE系列的關(guān)鍵技術(shù)

工藝技術(shù)/薄膜工法

材料技術(shù)

PFM的Hi-Q特性的效果

漏磁通和對噪聲的效果

主要用途

主要的特點和優(yōu)點

主要規(guī)格

咨詢

PLE系列的關(guān)鍵技術(shù)

PLE系列是憑借2項關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)的。
工藝技術(shù)應(yīng)用了薄膜HDD磁頭的技術(shù)，這次提高了高精度積層技術(shù)，在1.0 x 0.6 x 0.8mm尺寸的金屬功率電感器上實現(xiàn)了2.2uH以上的電感值。
另外，TDK作為材料制造商，進行各種材料開發(fā)，新開發(fā)了高磁導(dǎo)率且低損耗的金屬磁性材料，實現(xiàn)了低損失、高效率的電感器。

圖1 : PLE關(guān)鍵技術(shù)

工藝技術(shù)/薄膜工法

PLE系列的關(guān)鍵技術(shù)之一是一種工藝技術(shù)：薄膜工法。薄膜工法有以下特點。

實現(xiàn)高精度的積層，可以抑制偏差。

實現(xiàn)2圈/層以上，在小導(dǎo)體專用面積上實現(xiàn)了高電感。

確保上下磁性材料厚度，可以抑制漏磁通。

薄膜工法和電感器的代表性工法——線圈工法和積層工法的比較如圖2所示。

圖2 : 薄膜工法的特點

材料技術(shù)

PLE系列另一項的關(guān)鍵技術(shù)是材料技術(shù)。
這次采用了新開發(fā)的高磁導(dǎo)率/低損耗的金屬磁性材料，進行優(yōu)化后，在1~2.5MHz頻帶實現(xiàn)了高Q。Q越高ACR越低，這樣可以獲得較高的電源效率。

圖3 : 新磁性材料的特點

PFM的Hi-Q特性的效果

小型電池驅(qū)動的可穿戴設(shè)備要求小功率，所以電源驅(qū)動方式使用PFM(Pulse Frequency Modulation)。
PFM與PWM(Pulse Width Modulation)比較，DC偏置電流小，所以有可以降低功率的優(yōu)點，但AC偏置電流變大。(圖4)
因此，ACR特性變得很重要，使用Hi-Q、低ACR的電感器，可以實現(xiàn)較高的電源效率。(圖5)

圖4 : PFM和PWM的比較

圖5 : PFM的電源效率差異

漏磁通和對噪聲的效果

PLE系列容易確保磁性材料的厚度，可以抑制漏磁通。
進而，使線圈產(chǎn)生的磁通的朝向相對基板水平，可以抑制產(chǎn)生噪聲的原因——磁通對GND平面的影響，抑制噪聲。
磁通對水平線圈和垂直線圈的GND平面的影響的測定結(jié)果如圖6所示。

圖6 : 磁通對地面的影響

	PLEA67BBA2R2 水平方向	PLEA67BBA2R2 垂直方向

主要用途

上述需要輕巧的設(shè)備

使用小型電池，實現(xiàn)比DC-DC轉(zhuǎn)換器效率更高的電路的小型設(shè)備

上述可穿戴設(shè)備

上述需要輕巧的設(shè)備

主要的特點和優(yōu)點

高磁導(dǎo)率、低損耗的金屬材料

高精度積層的薄膜積層電感器

超小型形狀、高電感

磁通流與GND平面平行，所以噪聲低

主要規(guī)格

審核編輯：彭菁