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可穿戴設(shè)備高集成度帶來(lái)技術(shù)挑戰(zhàn),功率電感走向小型化、高Q值

Monika觀察 ? 來(lái)源:電子發(fā)燒友 ? 作者:莫婷婷 ? 2024-06-17 00:18 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/莫婷婷)電感是電子設(shè)備中的關(guān)鍵元器件,主要功能是存儲(chǔ)磁場(chǎng)能量,用于在電路中進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)。其作用可以總結(jié)為通直流、阻交流。在可穿戴設(shè)備中,電感的會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同面臨散熱、干擾等問(wèn)題。

當(dāng)前,消費(fèi)者對(duì)TWS耳機(jī)的音質(zhì)效果要求越來(lái)越高,例如在打造空間音頻效果時(shí),品牌廠商在設(shè)計(jì)耳機(jī)時(shí)會(huì)考慮增加陀螺儀、傳感器等元器件,使得音質(zhì)的性能提升。而這也給耳機(jī)的內(nèi)部空間帶來(lái)了一定挑戰(zhàn)。TWS耳機(jī)內(nèi)部空間狹小,在使用電感時(shí)最容易出現(xiàn)的就是干擾問(wèn)題。

這里也分為幾種情況,如果耳機(jī)的喇叭和電感磁場(chǎng)同軸,相互產(chǎn)生干擾,會(huì)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(duì)電感存在干擾;又或者是電感疊層產(chǎn)品的留邊量不夠?qū)е码姼挟a(chǎn)品本身漏磁引起的耳機(jī)內(nèi)部的相互干擾等等。

當(dāng)然,不同的問(wèn)題,也有不同的解決方案。例如面對(duì)因電感產(chǎn)品漏磁產(chǎn)生的底噪,可以考慮選用涂覆類的繞線功率電感。如果是因?yàn)槎鷻C(jī)喇叭和電感磁場(chǎng)同軸帶來(lái)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(chǎng)的方向避免磁場(chǎng)干擾。

順絡(luò)電子相關(guān)工作人員在進(jìn)行公開演講時(shí)分享,還有一種常見(jiàn)問(wèn)題是:在不組裝結(jié)構(gòu)件時(shí)沒(méi)有底噪聲音,但是組裝上外殼后會(huì)出現(xiàn)底噪聲音。此時(shí)考慮結(jié)構(gòu)上本身存在設(shè)計(jì)缺陷,需要從整個(gè)系統(tǒng)或者是架構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整。

上述問(wèn)題關(guān)聯(lián)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(guān)鍵的作用。當(dāng)前,TWS耳機(jī)對(duì)降壓電路所需電感的電流要求范圍700mA~1.5A,這是因?yàn)楦骷?a href="http://www.makelele.cn/tags/藍(lán)牙/" target="_blank">藍(lán)牙芯片的啟動(dòng)脈沖電流較大,要求所需電感能承受較大的脈沖電流。不過(guò)TWS耳機(jī)正常運(yùn)行時(shí)功耗較低,因此DCR、Q值是終端廠商在選擇藍(lán)牙芯片降壓電感主要考慮的參數(shù)。

針對(duì)可穿戴設(shè)備的應(yīng)用,順絡(luò)電子推出了SDCL、HQ等射頻電感。射頻電感的主要功能是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、電路調(diào)諧。目前,順絡(luò)的射頻電感具備高頻下有較高Q值等特點(diǎn),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(jī)等對(duì)尺寸有要求的設(shè)備中。

在小型化方面,順絡(luò)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(diǎn),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(chǎn)品有著優(yōu)異的飽和電流,同樣具備低DCR、高Q值的特性。在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪時(shí),三體微電子表示公司將持續(xù)探索更小尺寸的產(chǎn)品。

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