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如今，手機成為人們日常生活中不可或缺的一部分。全球的手機市場(chǎng)正呈現出兩極化的發(fā)展趨勢：高端、多功能手機和低價(jià)格、單一功能手機。在歐美市場(chǎng)，消費者通常希望擁有帶有收發(fā)電子郵件、GPS、照相、電視、互聯(lián)網(wǎng)、游戲、音樂(lè )、視頻下載等多種功能的高端手機。而像南亞、印度和巴西的消費者，多半希望價(jià)格便宜的標準功能手機。電容、電感等元器件以及模塊化手機解決方案則需要從這兩個(gè)市場(chǎng)需求出發(fā)，以便滿(mǎn)足不同消費者的需求。 射頻電路的要求 在手機中，射頻模塊控制著(zhù)核心的通信功能，隨著(zhù)手機的功能越來(lái)越多，這個(gè)射頻模塊的體積也越來(lái)越小，以便留出空間放置其他元器件，例如，供電需要的基帶電路等。 這樣一來(lái)，射頻電路就要求使用更小的組件，電路模塊化，模塊小型化，以便盡可能滿(mǎn)足空間受限的需求。所以，射頻電路中使用的元器件必須在保持高頻功能的同時(shí)盡可能縮減體積。 高端手機除了采用常規高頻電路以外，現在一般都會(huì )帶有藍牙、GPS、電視調諧等其他功能。伴隨著(zhù)天線(xiàn)及相應應用的增多，在這些高端手機中高 Q值電感的使用也在增多。 設計者使用具有高Q值的多層片式電感用于阻抗匹配或其他系統中。這種多層片式電感在設計射頻模塊、未來(lái)功能升級及縮小手機體積方面具有至關(guān)重要的作用。 更小的功率電感 在一些流行的消費電子中，常�？梢钥吹叫⌒凸β孰姼�，例如,手機、數碼相機、硬盤(pán)驅動(dòng)器、便攜音頻播放器、筆記本電腦用的 ODD等。在這些體積受限的設備中，重量和持續工作時(shí)間是需要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵因素。 每一次產(chǎn)品的升級換代都會(huì )帶來(lái)更多的功能，這將增加使用電路模塊、DC/DC轉換器、高性能電感的數量。但是，電子產(chǎn)品本身的體積卻越來(lái)越小，因此，采用更小體積的元器件勢在必行。在手機中，一個(gè)四或五通道轉換器不是采用線(xiàn)繞電感就是采用多層電感，他們體積小而且具有高頻特性。 微型功率電感 就像手機一樣，現在，手持設備中電源的發(fā)展趨勢是體積越來(lái)越小，效率越來(lái)越高。為了實(shí)現這一點(diǎn)，必須降低電感的體積、減少元器件數量。一種解決方案是提高開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率。這將降低電感值，減小電感體積，增加負載變化帶來(lái)的瞬時(shí)響應。 過(guò)去， 500kHz開(kāi)關(guān)頻率，需要的電感的范圍是4.7～10μH。但是現在，開(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)提高到1～6MHz，電感值降到1μH，如圖1所示。 
提高開(kāi)關(guān)頻率有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。隨著(zhù)開(kāi)關(guān)頻率提高，開(kāi)關(guān)器件損耗也在增加，效率降低。所以，不能不考慮電路及其他器件的發(fā)展而一味地提升開(kāi)關(guān)頻率。 當開(kāi)關(guān)頻率為300kHz時(shí)，需要的電感的尺寸大小為4.0mm×4.0mm×1.8mm；當開(kāi)關(guān)頻率提高到1.5MHz時(shí),則需要更小的電感，尺寸為3.0mm×3.0mm×1.0mm,以便滿(mǎn)足小型體積的設計。開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)一步提高，電感值也會(huì )相應地降低，從而允許采用體積更小的電感。 電感的厚度也在不斷變薄。就在幾年前，大多數手機電感的厚度是2.0mm，而現在，電感厚度已經(jīng)降到1.0mm。即便這樣，由于尺寸原因、設計因素以及性能上的考慮，設計者仍然需要更薄、更高效率的電感。 體積優(yōu)化的電感 在空間受限的設計中使用線(xiàn)繞電感的原因是，它具有sleeveless和coreless結構，這種電感僅僅由一個(gè)drum core構成，采用一種專(zhuān)門(mén)的鐵氧體粉末涂布技術(shù)制成。 這種結構的電感在drum core和sleeve core之間沒(méi)有空氣，從而，使電感能抵抗渦流湍流，降低對交變電流的阻抗。而且，由于樹(shù)脂涂布技術(shù)，這種結構的電感非常堅固，并且能帶來(lái)更高的電源效率，而這一點(diǎn)對小型手持設備至關(guān)重要。另一種體積優(yōu)化的線(xiàn)繞電感設計方案是減少所有結構上可能的浪費空間，這樣做的結果是，同傳統電感相比，可以減少電感表面積達50%，并且大大降低直流阻抗，同時(shí)仍然保持較高的額定電流和低Rdc。 未來(lái)的趨勢 展望未來(lái)，來(lái)自手機，包括智能手機的需求將持續增長(cháng)。面向印度和巴西這樣的發(fā)展中國家的低成本手機設計將成為巨大的市場(chǎng)增長(cháng)點(diǎn)。 來(lái)源：日本太陽(yáng)誘電公司 |
