TDK PLE系列超小型金属功率电感器介绍

PLE系列是一种高效率、低漏磁通的超小型金属功率电感器，非常适合可穿戴设备等搭载小型电池的应用，并且表现优异。

产品采用独特的磁性材料技术和独特的结构设计，通过薄膜工艺实现了宽泛的电感值范围。

本报道将简单易懂地说明其结构、特点、用途等对大家有用的信息。

产品概览

PLE系列产品概览如图1所示。

图1：产品概览

系列	PLE***B	PLE***D
产品概述	・非常适合TWS（无线耳机）等小型可穿戴设备的超小型电感器 ・通过高精度薄膜积层工艺实现宽泛的电感值范围。 ・通过采用高磁导率且低损耗的金属磁性材料，改善了对电池使用寿命影响较大的轻载条件下的电源效率 ・即使在高密度安装情况下，低漏磁通结构也能减少对基板和外围元件的噪声影响
特点	・超小外形、宽泛的电感值范围 ・低损耗、高效率 ・低漏磁通 ・工作温度范围：-40℃～125℃
	・纵向卷绕线圈 ・漏磁通为水平方向 ・即使改变安装方向，也不影响漏磁通方向	・横向卷绕线圈 ・漏磁通为垂直方向 ・有极性标识 ・低剖面 ・可对应高密度安装
用途	可穿戴产品（比如TWS、智能手表和助听器） 小型电源模块 通信模块（比如GNSS和蓝牙）

　　产品结构

　　PLE系列产品的结构如图2所示。

　　PLE系列采用带HDD薄膜磁头技术的薄膜工艺和高精度的积层技术，是一款具有宽范电感值范围的超小型电感器。

　　该系列元件采用TDK新开发的高磁导率且低损耗的金属磁性材料，具有低损失和高效率的特点。

　　产品有两种结构，具有不同的形状和线圈绕组方向。

　　图2：产品结构

　　PLE系列采用了最适合超小型功率电感器的薄膜工艺，具有以下特点：

　　・实现高精度积层并可抑制偏差

　　・绕组超过2圈/层，实现更宽泛的电感值范围

　　图3展示了薄膜工艺和典型电感结构中采用的传统绕线及积层工艺的对比。

　　图3：薄膜工艺的特点

　　产品特点

　　PLE系列产品具有全屏蔽型结构，可抑制漏磁通并降低高密度安装环境中噪声的影响。

　　不同系列的线圈产生的磁通量方向不同，客户可针对用途选择合适的型号，以减少对基板GND平面产生的噪声的影响、或减少噪声对外围元件的干扰。

　　图4：产品特点

系列	PLE***B	PLE***D
漏磁通方向	与基板方向平行	与基板方向垂直

　　小型电池驱动的可穿戴设备要求低功耗，所以电源驱动方式使用PFM(Pulse Frequency Modulation)。

　　PFM与PWM(Pulse Width Modulation)相比，在轻负载时的开关动作次数更少，所以有低功耗的优点。

　　另一方面，由于流过电感的交流电比例较大，其ACR特性尤为重要。(图5)

　　图5: PFM和PWM的比较

　　PLE系列采用了低损耗材料，ACR较低，因此电源效率比尺寸更大的铁氧体电感器更高。

　　图6：PLE系列与铁氧体电感器的电源效率比较

　　Vin=3.7V

　　Vout=1.8V

　　Fsw=1.5MHz

　　应用

　　PLE系列的使用案例如图 7 的蓝色框所示。

　　凭借超小外形，该系列元件非常适用于需要高密度安装的设备，比如TWS和通信模块。

　　它还能助力实现产品的小型化和轻量化，并改善电源电路的效率。

　　图7：应用

　　TWS

　　应用指南/TWS

　　产品列表

　　点击下方链接，即可查看PLE系列的更多信息或购买样品。

　　我们将进一步扩大产品阵容，以满足客户对电感器的多样化需求。

　　图8 ：产品列表

　　一般等级

系列	用途	尺寸（长x宽）	最大高度	电感 (μH)	最大直流电阻 (mΩ)	额定电流 (A)
PLEA67B		1.0x0.6mm	0.8mm	1.0	265	0.8
				2.2	650	0.5
				4.7	1080	0.3
PLEA85D		1.0x0.8mm	0.55mm	0.47	120	0.7
				1.0	300	0.6
				2.2	600	0.4
				3.3	1200	0.25

　　什么是功率电感器?

　　功率电感器是指用于DC-DC转换器等电源电路中的电感器，其还被称为功率线圈、功率扼流圈等。电感器拥有通过自感应作用积蓄能量的特性，斩波电路的DC-DC转换器等将该电感器与开关器件配合使用对电压进行转换。(参照图9)

　　电感器根据不同工艺可分为积层型、薄膜型、绕组型，但功率电感器中以流过大电流的绕组型为主流产品，通过配合铁氧体或软磁性金属磁芯可组成各类不同的产品。同时，可实现小型、薄型化的积层型、薄膜型产品近年来也不断向大电流化方向发展。

　　图9：DC-DC转换器(斩波电路及降压型)与电感器

　　通过设置占空比(相对于开关周期的ON时间比)将电压降低至所需水平。

　　反复开关