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产品和技术

[2023年07月] 产品概要VLS系列功率电感器

VLS系列功率电感器是凝聚了TDK丰富材料技术和制造工艺结晶而开发的绕组及磁屏蔽(树脂)型的电感器。大致可分为VLS-HBX/HBU系列、VLS-CX/CX-H系列、VLS-EX/AF/EX-H/EX-D系列这3大类,并且各有各的优点。本文将以通俗易懂的方式讲解其结构、特点和用途等实用信息。

产品概要

VLS-HBX/HBU系列的磁芯采用了金属磁性材料,VLS-CX/CX-H系列、VLS-EX/AF/EX-H/EX-D系列则是采用了铁氧体材料的绕组型电感器,无论哪种系列均通过带有磁性体的树脂覆盖绕组部分,从而达到减少漏磁通的效果。

图1:产品概要
系列 VLS-HBX
VLS-HBU
VLS-CX
VLS-CX-H
VLS-EX
VLS-AF
VLS-EX-H
VLS-EX-D
製品概要 使用了金属磁性材料的
绕组及磁屏蔽型电感器

使用金属材料,
实现大电流及低RDC
使用带有磁性体的树脂覆盖绕组,
减少漏磁通
使用了铁氧体材料的
绕组及磁屏蔽型电感器

通过在以往产品的基础上优化磁芯形状,
提升电气特性
使用带有磁性体的树脂覆盖绕组,
减少漏磁通
使用了铁氧体材料的绕组及磁屏蔽型电感器

通过最佳结构设计,实现了大电流及低RDC
使用带有磁性体的树脂覆盖绕组,从而减少漏磁通
特点 通过金属磁芯实现大电流
端子采用了银电极的小型及低背型
HBU系列为
高耐压规格,适用于升压电路
使用了铁氧体材料,从而实现高耐压
端子采用了银电极的小型及低背型
CX-H系列为
工作温度范围可达125℃的车载产品
采用了金属端子的5~6mm方形的中型尺寸
AF系列适用于改善音质
EX-H系列为工作温度范围可达125℃的车载产品,EX-D系列则为工作温度范围可达150℃的车载产品
用途 VLS-HBX系列 VLS-HBU系列 VLS-CX系列 VLS-CX-H系列 VLS-EX系列 VLS-AF系列 VLS-EX-H系列 VLS-EX-D系列
智能手机
平板电脑
其他移动设备
显示器等升压电路
智能手机
平板电脑
其他移动设备
智能手机
平板电脑
其他移动设备
车载用设备(~125℃)
PoC滤波器
TV、STB、游戏机
其他AV设备
TV、STB、游戏机
其他AV设备
车载用设备(~125℃)
PoC滤波器
车载用设备(~150℃)
发动机室
PoC滤波器

产品结构

VLS系列产品结构大致分为VLS-HBX/HBU系列和VLS-CX/CX-H系列2类,均通过端子电极结构实现小型、薄型化。
VLS-EX/AF/EX-H/EX-D系列是采用了金属端子的5mm方形、6mm方形的中型尺寸产品。

图2:产品结构
系列 VLS-HBX
VLS-HBU
VLS-CX
VLS-CX-H
VLS-EX
VLS-AF
VLS-EX-H
VLS-EX-D
产品结构
VLS-HBX系列 VLS-HBU系列 VLS-CX系列
VLS-EX系列 VLS-AF系列 VLS-EX-H系列

产品特点

VLS各系列的特点如图3所示。VLS-HBU系列通过在金属磁芯上镀膜实现高耐压效果。
VLS-CX-H/EX-H系列是工作温度范围可达125℃的车载产品,VLS-EX-D系列则是工作温度范围可达150℃的车载产品。

图3:产品特点一览
系列 VLS-HBX系列 VLS-HBU系列 VLS-CX系列 VLS-CX-H系列 VLS-EX系列 VLS-AF系列 VLS-EX-H系列 VLS-EX-D系列
外观
VLS-HBX シリーズ
VLS-HBU シリーズ
VLS-CX シリーズ
VLS-EX シリーズ
VLS-AF シリーズ
VLS-EX-H シリーズ
磁芯 金属 金属+镀膜 铁氧体
外装树脂的磁性材料 金属 铁氧体 金属
端子电极规格 银电极+镀层 金属端子+镀层
打印规格/工艺 极性/激光 极性+L值/激光 L值/激光 极性+L值+制造批号/激光
用途
工作温度范围
(包括自温升)
-40℃~105℃ -40℃~125℃ -40℃~105℃ -40℃~125℃ -40℃~150℃
特点 通过金属磁芯
实现大电流
高度~1.2mm的低背型
通过金属磁芯镀膜实现高耐压 通过铁氧体磁芯实现高耐压
低RDC
通过银电极结构实现小型及低背化 0.47~680uH的广泛产品阵容 音质改善规格 采用了金属端子的5~6mm的中型尺寸 通过金属系外装树脂实现大电流
适用150℃
尺寸 2016~4mm方形 252010,252012 2016~4mm方形 3~4mm方形 5~6mm方形 6mm方形 5~6mm方形 5mm方形

对于车载应用,TDK首次在树脂屏蔽电感器的产品阵容中新增了工作温度高达150℃的VLS5030EX-D系列。
通过采用树脂屏蔽结构最大限度地利用了磁芯体积,同时在树脂屏蔽功能中使用金属磁性材料,相比于TDK的其他同等尺寸的铁氧体屏蔽线圈,具有更好的电气特性。

图4:VLS5030EX-D系列车载规格产品

应用

各应用电路的最佳VLS系列如图5所示。
VLS-HBU系列适用于升压型DC-DC转换器,VLS-AF系列则适用于D类放大器的低通滤波器电路。
车载级VLS-EX-D系列适用于150℃的高温环境,比如发动机室等。

图5:应用与产品
应用 DC-DC转换器(降压型) DC-DC转换器(升压型) D类放大器 低通滤波器
DC-DCコンバータ(降圧タイプ)
DC-DCコンバータ(昇圧タイプ)
Dアンプ ローパスフィルタ
产品系列
VLS-HBX
VLS-CX
VLS-EX
VLS-HBU
VLS-AF
VLS-CX-H (~125℃)
VLS-EX-H (~125℃)
VLS-EX-D (~150℃)

此外,近年来,为了减轻车身重量并节省材料,在摄像头和ECU之间仅用1根同轴电缆同时传输信号和电源的PoC方案正在被越来越多的客户所采纳。
VLS-CX-H/EX-H/EX-D系列还可以用作PoC滤波器,用于将PoC电路所需的信号与电源分开。

图6:应用(PoC滤波器)与产品

产品一览

各种系列和各种形状的产品一览如图7所示。点击各类型名称即可浏览详细信息或购买样品。

图7:产品一览
  • 一般等级
    一般等级
  • 车载等级
    车载等级
尺寸
(mm)
高度
(mm)
VLS-HBX VLS-HBU VLS-CX VLS-CX-H VLS-EX VLS-AF VLS-EX-H VLS-EX-D
2.0x1.6 1.0 Max.
VLS201610HBX-1
VLS201610HBX-1
 
VLS201610CX-1
VLS201610CX-1
         
1.2 Max.
VLS201612HBX-1
VLS201612HBX-1
 
VLS201612CX-1
VLS201612CX-1
         
2.5x2.0 1.0 Max.
VLS252010HBX-1
VLS252010HBX-1
VLS252010HBU
VLS252010HBU
VLS252010CX-1
VLS252010CX-1
         
1.2 Max.
VLS252012HBX-1
VLS252012HBX-1
VLS252012HBU
VLS252012HBU
VLS252012CX-1
VLS252012CX-1
         
3.0x3.0 1.0 Max.     VLS3010CX-1          
1.2 Max.
VLS3012HBX
VLS3012HBX
 
VLS3012CX-1
VLS3012CX-1
         
1.5 Max.     VLS3015CX-1 VLS3015CX-H        
4.0x4.0 1.2 Max.
VLS4012HBX
VLS4012HBX
  VLS4012CX-1          
1.5 Max.       VLS4015CX-H        
2.0 Max.       VLS4020CX-H        
5.0x5.0 3.0 Max.               VLS5030EX-D
4.5 Max.        
VLS5045EX
VLS5045EX
 
VLS5045EX-H
VLS5045EX-H
 
6.0x6.0 4.5 Max.        
VLS6045EX
VLS6045EX
VLS6045AF
VLS6045AF
VLS6045EX-H
VLS6045EX-H
 

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8)
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8: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