12V與48V轉換需要緊湊型功率電感

張輝(TDK電子大中華區 磁性元件產品市場部 經理)

車載48V技術具有一些獨到的優勢：有助于降低整體油耗，減少環境危害，甚至能提高發動機的性能。盡管48 V系統的裝配率越來越高，但48 V系統并不是完全替代現有的12 V架構。相反，這種方法不僅讓我們能對12 V系統進行拓展，以處理功率更高的負載，同時還能通過升降式轉換器裝置將48 V系統耦合到這些系統中間。主要改進在于將發電機的電平設置為48 V等級，從而實現更高的功率輸出和能效等級。兩種電壓等級通過一個雙向降壓式轉換器裝置進行連接。TDK所研發的緊湊型功率電感具有48 V系統所需的高電流能力。

雙向降壓式轉換器裝置的核心元件是一個強大的降壓式 (buck-boost) 轉換器，而TDK為該轉換器提供關鍵的無源元件――功率電感器。

TDK研發出兩種新的愛普科斯功率電感器系列，作為轉換器儲能和平滑扼流圈。表面貼裝 (SMD) 型ERU 27系列電感器具有高通流能力，且封裝緊湊，面積僅為30 mm×27.8 mm（如圖1）。其插入高度為15.5 mm或20.3 mm，具體高度取決于電感值。這種緊湊型設計采用了具有高填充系數的扁平繞組予以實現。電感器具有六種不同型號，電感范圍涵蓋3.5 μH到15 μH的范圍，飽和電流介于19 A與49 A之間。為了提高元件在PCB上的機械穩定性，除兩個繞組焊盤外，該產品還增加了第三個焊盤。

圖1 TDK表面貼裝型ERU 27系列電感器

除了此SMD（表面貼裝器件）產品外，還有帶PTH端子的愛普科斯ERU 33系列產品（圖2）可供選擇，適用于額定電感值為3.2 μH至10 μH，具體視不同型號而定。如為確保飽和電流為79 A，電感器的電阻僅有0.85 m?。該系列的功率扼流圈尺寸為33 mm×33 mm×15 mm，適用工作溫度范圍為-40°C至+150°C，并且符合RoHS標準，通過AEC-Q200可靠性測試。除標準的ERU 27和ERU 33型號外，TKD還可根據客戶的特定需求進行定制。

圖2  帶PTH端子的愛普科斯ERU 33系列電感器