Компания Panasonic вывела на рынок новое поколение катушек индуктивности ETQP на основе металлического композитного порошкового магнетика.

etqp new panasonic techs 1

До недавнего времени большинство используемых дроссельных катушек строились по стандартной технологии намотки медной проволоки на магнитный сердечник из феррита. При подаче тока на медный провод в сердечнике возникают магнитные потоки, количественные характеристики которых сильно зависят от использованных материалов и размера сердечника. В частности, сильно влияют на характеристики катушки величина максимально допустимых значений магнитной индукции Bsat. Данный параметр варьирует от 0,3T до 1,8T. В наиболее экзотичном имеющемся материале, каковым является сплав кобальта – железа – ванадия (супермендюр), это значение достигает 2,2T.
Основным функциональным преимуществом ферритов (или оксиферов) являются низкие потери по переменному току в сердечниках при работе на высокой частоте, что объясняется более высоким удельным сопротивлением в керамическом материале (коим по сути и является феррит) по сравнению с металлическими сплавами. При этом ферриты находятся на нижнем конце существующей области максимально допустимых значений магнитной индукции Bsat, которая к тому же снижается при повышении температуры. Конструкция ферритового сердечника с дискретным зазором приводит к созданию катушки индуктивности, в которой достигается точка резкого насыщения и при этом требуется большая габаритная высота в конструкции. Дискретные зазоры приводят также к получению катушек индуктивности, которые уязвимы к потерям от вихревых токов в обмотке вследствие краевого эффекта и имеют тенденцию к генерации электромагнитных помех (EMI). Поскольку плотность потока насыщения феррита очень высока, характеристики смещения постоянного тока (DC bias) снижаются из-за магнитного насыщения, что заставляет применять катушки с запасом по параметрам и, как следствие, большего размера.

etqp new panasonic techs 2

Во многих случаях порошковые сердечники обладают явными преимуществами перед ферритовыми, в частности за счет более высокой плотности потока насыщения, чем у ферритов, и за счет распределенного воздушного зазора, образуемого на микроскопическом уровне между гранулами порошка магнитного сплава в порошковых сердечниках.
Современная электроника требует все больших и больших мощностей, большей эффективности и низкого энергопотребления, при этом общий тренд микроминиатюризации требует уменьшение размеров компонентов. Разработанные компанией Panasonic катушки индуктивности семейства ETQP на основе композитных материалов призваны удовлетворить эти требования рынка.
Контроль размера частиц металлического порошка во время производства позволяет добиться однородности материала, что позволяет обеспечить более высокие магнитные потоки, высокую магнитную проницаемость и более высокие показатели постоянного и переменного токов, предотвращает термическое старение катушек и обеспечивает надежную работу в диапазоне высоких температур до +150°C.

etqp new panasonic techs 3

Благодаря монолитной структуре, обеспечивающей меньшие потери, меньший акустический шум, чем катушки, выполненные по стандартной технологии с использованием феррита, семейство ETQP позволяет применять катушки меньшего размера и обеспечить уменьшение занимаемого места на печатной плате до 30-50%, к тому же катушки на основе композитного материала легче на 25%.
Технология изготовления катушек с применением специального способа прокладки провода по контактным площадкам позволила обеспечить высокую механическую прочность катушек. Применение такой технологии позволило обеспечить способность выдержать постоянные вибрации с ускорением до 30g. Обеспечение столь высокой механической прочности достигается в том числе и за счет применения демпфирующей конструкции контактов и высокой надежности соединения провода с корпусом катушки. Помимо того, что структура катушек семейства ETQP позволяет сохранить высокую надежность, она так же обеспечивает тепловой цикл пайки в диапазоне температур -40…+150°C.

etqp new panasonic techs 4

Графики наглядно показывают значения зависимости индуктивности от тока, а также зависимость от температуры, где значения индуктивности резко падают, при достижении тока насыщения для индуктивностей на основе ферритовых сердечников. Применение специального металлического порошка в катушках семейства ETQP обеспечивает гораздо более стабильные характеристики катушек при высоком токе и высокой температуре. Очевидно, что катушки Panasonic на основе композитного материала не имеют тенденцию насыщения и имеют стабильную индуктивность, что позволяет поддерживать более высокие уровни тока.

etqp new panasonic techs 5

Кроме того, семейство катушек Panasonic ETQP демонстрирует очень низкие потери мощности на высоких частотах, что обеспечивает высокую эффективность катушек на частотах до 1 MHz.

etqp new panasonic techs 6

Отменные характеристики катушек индуктивности Panasonic семейства ETQP позволяют применять их в источниках питания и преобразователях различных устройств, светотехники, промышленной и пользовательской электроники и другой электроники, низкий уровень акустических шумов позволяет создавать источники питания для прецизионных устройств, таких как счетчики, медицинская электроника, лабораторное оборудование. Наличие автомобильного сертификата AEC-Q200 делает катушки индуктивности ETQP отличным решением для применения в автомобильной электронике и позволяет создавать высококачественные и высоконадежные блоки, такие, как блоки управления двигателем, системы безопасности, мультимедийные устройства и т.п.