叠层型功率电感助力模块电源

电源电路(DC-DC转换器)的高电力变换效率特性

DC-DC转换器的电源转换效率和功率电感性能之间的关联如图3所示。PFM是指手机在待机状态下保持低电流负荷的模式，这时电源转换效率性能是与功率电感的Rac (交流电阻) 以及电流-感值偏执特性相关。图4当中显示了各功率电感的Rac特性以及图5中开关频率数是4MHz的DC-DC转换器IC的电源转换效率特性。如同图4中显示的Rac特性，LQM系列产品能够充分抑制Rac。同时，图2的电流-感值偏执特性中显示，它在电流通电时也能确保高感值，拥有良好的电力变换效率特性。这些性能能够实现手机在待机状态下的高电力变换效率，对延长电池寿命做出贡献。

另一方面，PWM模式指相当于通话状态的高电流负荷状态，此模式与电感的Rdc特性(直流阻抗)有关，具有低Rdc性能的LQM系列在此领域具有良好的电源转换效率。

图5：电源转换率数据(4MHz DC-DC转换器IC使用)

抗噪性能的对策

手机的电源电路中使用DC-DC转换器，使用的功率电感的磁束泄漏可能会诱发电源电路的不稳定，给电路造成不好的影响。这些问题可以通过使用磁束泄漏较少的叠层型功率电感来解决，可以阻止噪音干扰使电源电路保持稳定。另外，磁束泄漏少还能够使电源电路和周边的信号线等的电磁耦合减弱，抑制噪音诱发的信号纯度劣化。图6显示了绕线型功率电感和叠层型功率电感的磁束泄漏监测数据。与一直以来作为DC-DC转换器上使用的主要功率电感的绕线型功率电感相比，叠层型功率电感的磁束泄漏更少，现已证实闭合磁路的构造使磁束泄漏较少。这些数据表明在小型高速开关DC-DC转换器电路中使用小型叠层型功率电感的情况下，能够发挥它抗噪特性的特长。

图6：叠层型功率电感和绕线型功率电感的磁束泄漏比较

小结

便携设备的小型、薄型化需求促使搭载于上的元器件尺寸也必须越来越小。电源电路中的DC-DC转换器的小型、薄型化可以使开关频率更高，周围元件更小型化。村田制作所在对小型叠层型功率电感商品的开发过程中，制造除了具有优良的电流-感值偏执特性，在通电状态下的磁束泄漏量较少的1008和0806尺寸产品。今后将更进一步开发更加小型化的0805和0603尺寸叠层型功率电感，为便携设备的高性能小型电源电路设计做贡献。