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可穿戴設備高集成度帶來技術挑戰,功率電感走向小型化、高Q值

Monika觀察 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:莫婷婷 ? 2024-06-17 00:18 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/莫婷婷)電感是電子設備中的關鍵元器件,主要功能是存儲磁場能量,用于在電路中進行能量的轉換和調節。其作用可以總結為通直流、阻交流。在可穿戴設備中,電感的會因為設備的設計結構不同面臨散熱、干擾等問題。

當前,消費者對TWS耳機的音質效果要求越來越高,例如在打造空間音頻效果時,品牌廠商在設計耳機時會考慮增加陀螺儀、傳感器等元器件,使得音質的性能提升。而這也給耳機的內部空間帶來了一定挑戰。TWS耳機內部空間狹小,在使用電感時最容易出現的就是干擾問題。

這里也分為幾種情況,如果耳機的喇叭和電感磁場同軸,相互產生干擾,會造成底噪;如果PCB的旁邊有永磁磁鐵,離電感很近,也有可能對電感存在干擾;又或者是電感疊層產品的留邊量不夠導致電感產品本身漏磁引起的耳機內部的相互干擾等等。

當然,不同的問題,也有不同的解決方案。例如面對因電感產品漏磁產生的底噪,可以考慮選用涂覆類的繞線功率電感。如果是因為耳機喇叭和電感磁場同軸帶來的干擾,可以選擇使用疊層功率電感,嘗試改變疊層電感的貼裝方向,而改變電感磁場的方向避免磁場干擾。

順絡電子相關工作人員在進行公開演講時分享,還有一種常見問題是:在不組裝結構件時沒有底噪聲音,但是組裝上外殼后會出現底噪聲音。此時考慮結構上本身存在設計缺陷,需要從整個系統或者是架構上進行調整。

上述問題關聯最大的就是功率電感,功率電感在DC/DC的升壓電路和降壓電路中都有著關鍵的作用。當前,TWS耳機對降壓電路所需電感的電流要求范圍700mA~1.5A,這是因為各家藍牙芯片的啟動脈沖電流較大,要求所需電感能承受較大的脈沖電流。不過TWS耳機正常運行時功耗較低,因此DCR、Q值是終端廠商在選擇藍牙芯片降壓電感主要考慮的參數。

針對可穿戴設備的應用,順絡電子推出了SDCL、HQ等射頻電感。射頻電感的主要功能是實現阻抗匹配、電路調諧。目前,順絡的射頻電感具備高頻下有較高Q值等特點,且有采用008004封裝(0.25×0.125××0.2mm)等多種小型化封裝,更適用于TWS耳機等對尺寸有要求的設備中。

在小型化方面,順絡的疊層射頻電感最小的尺寸是008004封裝(0.25×0.125××0.2mm)。例如在2023年推出的HQ0201Q系列,體積更小,占板面積也更小。還具有高自諧頻率(3.7GHz~14GHz)的特點,電感值范圍寬,為0.3nH-10nH。

此外,三體微也在2022年推出了全球首款1608尺寸高感值小一體成型功率電感系列——SIRB Series,產品有著優異的飽和電流,同樣具備低DCR、高Q值的特性。在接受電子發燒友網采訪時,三體微電子表示公司將持續探索更小尺寸的產品。

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