大功率方案设计对功率电感有哪些性能需求？

功率电感作为电路中的重要元件，发挥着储能、滤波、扼流等重要作用，其电流承载能力对于电路的稳定性和安全性至关重要。在大功率应用方案中，电感器通常需要具备更高的电流承载能力，能够应对更大的电流波动。因此，在大功率DC-DC转换器、工业电源、新能源储能、电机驱动、工业控制等大功率方案设计中，大电流电感得到广泛应用。

01 大功率方案设计对功率电感的需求

当功率电感电流过载时，不仅会导致电感发热，还可能引起电感的磁性能下降，降低电能转换效率，并影响整个电路的稳定性。为了满足大功率方案设计需求，电感器必须具备高饱和电流、低损耗、低温升等特点。而通过优化设计结构，如采用更紧凑的外观尺寸提升电感的功率密度，更大的散热面积降低电感表面温升，成为功率电感的主要需求趋势。

大功率方案设计对电感器的需求主要如下：
◾ 高饱和电流：采用高Bs磁芯材质，具有优异的软饱和特性，能够承受更高的峰值电流不饱和；
◾ 持续大电流承载能力：采用扁平线圈绕组设计，最大限度降低绕组的DCR，有效减小线圈损耗，增加产品的温升电流，电感器持续在大电流工作环境下保持表面低温升；
◾ 低磁芯损耗：电感器采用低损耗磁芯材料，磁芯损耗低，低温升、高效率。
◾ 抗电磁干扰：采用磁屏蔽结构，有效减少由于高功率密度贴装引起的电磁干扰。
◾ 温度稳定性：具有良好的温度稳定性，在-55°C ~ +155°C下仍保持良好的饱和电流曲线和温升电流曲线。

02 超级大电流电感CPRX系列

为满足大功率方案设计对大电流电感的需求，科达嘉推出了具有极高直流偏置能力和低损耗、高效率的超级大电流电感CPRX系列。

CPRX系列采用科达嘉自主研发的高Bs金属磁粉芯材料，具备极低的磁芯损耗和优异的软饱和特性，能够承受更高的瞬态峰值电流。电感线圈采用扁平线绕制，磁芯绕线窗口利用率高达90%以上，能在紧凑的尺寸下提供极低的直流电阻，长时间承受大电流保持电感表面低温升。CPRX系列电感工作温度-55℃～+150℃或+155℃，可在高温环境下长期工作并保持稳定的电感值和直流偏置能力。

1、卓越电气性能，饱和电流高达350A

CPRX系列电感值范围0.60~ 62.0μH，DCR 0.21~14.35mΩ，饱和电流13.0~350A，温升电流10.0~92.0A。以CPRX3018HA为例，该系列电感器的饱和电流可达350A，温升电流可高达92A，能够承受更高的峰值电流。

为满足不同行业客户对电感器的多样化需求，CPRX系列提供了丰富的电气性能和尺寸，客户可根据实际应用环境需求选择L（低DCR） 、 H（高饱和电流）、S（标准性能）等不同的电气特性。

以下为CPRX3018HA的电流曲线图：

CPRX3018HA 饱和电流曲线

CPRX3018HA 温升电流曲线

2、紧凑型设计，多尺寸可选

CPRX系列目前开发了1912、2315、2520、3018、3231五个尺寸，13个产品系列。最小封装尺寸为19.0*12.5*17.5mm，对应型号是CPRX1912H、CPRX1912L、CPRX1912S；最大封装尺寸为32.0*32.0*30.0mm ，对应型号CPRX3231L。

通过紧凑型外观设计结构，CPRX系列实现了在相同电感值的情况下更小尺寸，更大电流，满足了大功率方案的高功率密度安装需求。

表一：大电流电感CPRX系列电气性能、产品尺寸

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３、磁屏蔽结构，抗电磁干扰能力强

CPRX系列采用磁屏蔽结构，抗电磁干扰性能强，可有效减少电路中元器件高密度安装带来的电磁干扰。

４、广泛应用于大功率方案

CPRX系列可广泛应用于大电流稳压器模块(VRM)、大功率DC-DC转换器、新能源储能、工业控制、工业电源等方案设计中，有效提升电源转换效率。

03 标准品之外的快速定制服务

作为磁性元件原厂、行业知名的电感器专业制造商，科达嘉专注电感研制23年，拥有丰富的电感产品开发经验，在扁平线大电流电感、一体成型电感领域技术领先。从磁芯材料研发起步，科达嘉实现了磁粉芯材料自主研制，可根据用户需求在磁芯材料配制、线圈绕制、生产制造等方面提供多样化选择，产品定制化程度高，定制周期短、速度快。

目前，CPRX系列电感已实现量产，生产周期4-6周。除了表一列出来的标准品型号，CPRX系列还可根据客户需求进行快速定制，满足客户不同场景的差异化需求。

审核编辑 黄宇