摘要：  文章介绍村田电子公司研发生产的几种用于电压变换器的小尺寸功率电感器。

关键字：  电源，电感器，磁芯电源，电感器，磁芯

1 引言
随着移动电子设备诸如移动电话、数码相机、PDA等功能的不断扩展，这些电子设备用电池来变换成工作电压也日益增多，例如，移动电话的LCD、功率放大器模块和基带IC电源电路等都需要不同值的工作电压。所以，电源电压变换电路以及DC/DC变换电路等都需要用电池来变换成它们各自所需要的电压值。
人们要求DC/DC变换器减少功率消耗和延长电池使用寿命。因此，具有高变换效率的非隔离断路器系统被广泛应用。在这种电路中，电感器则是提高电源变换效率的关键元件。
近几年来，电子设备尤其是便携式装置持续地向着更小、更轻、更薄的要求发展，并且要求频率更高的开关电源，因此，也要求DC/DC变换器更小、更轻、更薄。这除了要减小其尺寸和厚度外，绕线式电感器也常常为高频开关电路所选用。总之，单片型电感器必须满足多种范围的电感值需要。
随着手机等多功能设备的发展需求，小型、薄轻、大电流等电感器将越发为产学研等单位的关注和重视，并因此引导其新技术、新材料、新设计和新工艺的开发应用。本文阐述由村田公司提供的一些较宽分类的优质小型移动设备中DC/DC变换器使用的功率电感器，包括单片型和绕线型电感器，例如LQH3HP-GO系列绕线功率电感器和LQM2HP-JO系列单片功率电感器，而且，这些产品都是小型超薄及大电流电感器。
2 LQH3NP-GO系列电感器的结构与性能
LQH3NP-GO系列绕线功率电感器的外形及外部尺寸分别示于图1和图2。它们采用的是闭合磁路结构，磁芯材料是铁氧体，其所用的绕线由一层铁氧体树脂进行覆盖。这个系列的电感器比市场上销售的主流通用电感器具有更为简单的结构。而且，这种结构可以最大限度地使用其绕线空间。因此，通过这种紧凑型的结构设计，使得LQH3NP-GO系列电感器在设备中占用的面积尺寸和高度都更小。
绕线电感器的额定电流取决于预先确定的DC偏置电流特性以及磁饱和电流特性，温升电流特性。这些电流特性都是由电感器绕线的内阻引起的。对于这个系列的电感器，村田公司通过优化其内部结构和外加铁氧体树脂的磁屏蔽涂层，将其直流(DC)偏置电流特性和温升电流特性结合起来同时进行了改进，其结果使得该系列电感器获得了较大的额定电流。例如，拥有尺寸为3.0×3.0×1.0mm的小而薄的LQH3NP系列绕线电感器可以在1μH时承载1.5A的额定电流。这个系列电感器的电感值范围为1μH~250μH。这样即可使用户有较大的选择余地以用于不同的电源模块中。虽然LQH3NP-GO系列电感器只有用作比对的传统产品体积的一半，但LQH3NP-GO系列产品可以得到与那些产品相同的电压变换效率。显然，村田公司的LQH3NP-GO系列电感器在减小移动电子设备的占用尺寸和高度做出一定的贡献。
3 LQM2HP-JO系列单片电感器具有低直流阻抗更好的DC偏置特性
LQM2HP-JO系列单片电感器的外观结构和系列的外部尺寸分别示于图3和图4。
与上面介绍的绕线电感器系列相比，LQM2HP-JO单片型系列电感器想要减小零件的占用尺寸和高度的制造方法更容易实现。但是，生产单片型功率电感器必须面对产生低直流阻抗和改善直流偏置的挑战，以实现减小尺寸和降低高度以及获得如绕线电感器一样的大额定电流的要求。
为使LQM2HP-JO系列电感器的DC阻抗减小的内部导体已经研发成功，这种内部导体使用了由村田公司在以前研制成功的一种基于新型LAYOUT技术的内部导体组成技术。改进直流偏置电流技术，是长远以来单片电感器所面临的挑战。村田公司的铁氧体材料技术和单片电感器内部结构的设计方法给单片电感器这一特性的改进提供了条件，这就是在单片电感器的DC电流增加时也不会使电感值突然降落。
LQM2HP-JO系列单片功率电感器的尺寸是2.5×2.0mm，但在其电感值为1μH时，额定电流可以达到1.5A。虽然LQM2HP-JO系列电感器比其它的绕线电感器的尺寸更小，但它们可以达到将近90%的电压变换效率。这证明了LQM2HP-JO系列电感器可以为移动电子设备减小其元器件尺寸做出贡献。
4 小结
随着移动电子设备的尺寸越来越小，同时更薄更轻，功能更多更强，这些发展趋势都会要求安装在DC/DC变换器中电感器具有小尺寸，低高度并提供大的额定电流。
村田公司已经投产了绕线功率电感器LQH3NP-GO系列和单片电感器LQM2HP-JO系列，以达到移动电子设备中DC/DC变换器所用电感器尺寸和额定电流的最大化。村田公司同时还拥有存在多种产品的生产线，包括绕线型LQH2MC-52系列，单片型LQM31P-CO系列以及LQM21P-CO系列等功率电感器，这些都是小尺寸薄型化的产品。
村田公司在大力开发能满足多样化需求的小尺寸薄型化大额定电流的电感器，为移动电子设备的小型化和多功能化作出贡献。