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インテリジェントな省エネの世界的傾向に対応して、無線通信および携帯モバイル機器製品には、高効率かつ低消費電力の設計が求められています。したがって、パワーモジュール内のエネルギー貯蔵変換と整流フィルタリングを担当するパワーインダクタは、重要な省エネコンポーネントの役割を果たします。

現在、フェライト磁石材料の性能は、微細化や大電流化の要求に応えられなくなってきています。パワーインダクタ製品。次世代の微小・大電流製品の技術的ボトルネックを打破し、高周波、小型、高実装密度、高効率のパワーモジュールを開発するには、高飽和磁束密度の金属磁心への切り替えが必要。

現在、集積金属インダクタの技術はますます成熟しており、もう一つの開発方向は高温焼成層チップベースの金属パワーインダクタです。このタイプのインダクタは、集積型インダクタと比較して、小型化が容易で、飽和電流特性に優れ、プロセスコストが低いという利点があります。業界からも注目され始めており、研究開発に投資が行われています。近い将来、金属パワーインダクタは、インテリジェント化および省エネアプリケーションのトレンドに合わせて、さまざまなモバイル製品に広く使用されると考えられています。

パワーインダクタ技術の原理

パワーモジュールに使用されるパワーインダクタの動作原理は、主に磁気コア材料に磁気エネルギーの形で電気を蓄えます。インダクタには多くの応用形態があり、各シナリオで使用される磁気コア材料の種類とコンポーネント構造には対応する設計があります。一般に、フェライト磁石は高い品質係数 Q を持っていますが、飽和磁気ビームはわずか 3000 ～ 5000 ガウスです。磁性金属の飽和磁気ビームは 12000 ～ 15000 ガウス以上に達することがあり、これはフェライト磁石の 2 倍をはるかに上回ります。磁気飽和電流理論によれば、フェライト磁石に比べて磁心金属は製品の小型化や大電流設計に有利となります。

電流がパワーモジュールを通過するとき、トランジスタの急速なスイッチングにより、パワーインダクタ内で過渡的または突然のピーク負荷電流波形が変化し、インダクタの特性がより複雑になり、調整が困難になります。

インダクタは磁性コア材料とコイルで構成されます。インダクタは各コイル間に存在する浮遊容量と自然に共振し、並列共振回路を形成します。したがって、自己共振周波数 (SRF) が生成されます。これより周波数が高くなると、インダクタは静電容量を示すようになるため、エネルギーを蓄える機能が果たせなくなります。したがって、エネルギー貯蔵効果を得るには、パワーインダクタの動作周波数は自己共振周波数よりも低くなければなりません。

将来的には、モバイル通信は 4G/5G の高速データ伝送に向けて発展します。ハイエンドスマートフォンおよび市場におけるインダクタの使用は、大きな成長を見せ始めています。平均して、各スマートフォンには 60 ～ 90 個のインダクタが必要です。 LTE やグラフィックス チップなどの他のモジュールに加えて、電話機全体でのインダクタの使用はさらに重要です。

現時点での単価と利益は、インダクタコンデンサや抵抗器に比べて比較的高いため、多くのメーカーが研究と生産に投資するようになっています。図3は、世界のインダクタ出力値と市場に関するIEKの評価レポートを示しており、市場の力強い成長が示されています。図4は、スマートフォン、LCD、NBなどのさまざまなモバイルデバイスのインダクタ使用規模の分析を示しています。インダクタ市場には大きなビジネスチャンスがあるため、世界のインダクタメーカーは携帯機器の顧客を積極的に開拓し、新しい製品の研究開発にあらゆる努力を払っています。パワーインダクタ効率的で低電力のインテリジェントなモバイル デバイスを開発するための製品。

パワーインダクタの派生アプリケーションは、主に自動車、産業用、民生用電子製品にあります。パワーインダクタは、それぞれの使用状況に応じて種類や仕様が異なります。現在、最大のアプリケーション市場は主に消費者向け製品です。