TDK ERUC23 ERU耦合电感：特性、应用与设计要点

在电子工程师的日常设计工作中，电感是不可或缺的基础元件之一。今天要给大家介绍的是TDK的ERUC23系列SMT扁平线耦合电感，它在诸多方面展现出了独特的优势，下面就来详细了解一下。

文件下载：EPCOS ， TDK ERUC23 SMT扁平线耦合电感器.pdf

一、产品概述

TDK ERUC23是一款表面贴装（SMT）扁平线耦合电感，适用于多种电源转换电路。它采用了低损耗铁氧体材料和扁平线绕制工艺，具有自引脚结构，这种设计在保证性能的同时，也有利于提高生产效率。

二、产品特性

1. 高饱和电流：能够在较大电流下保持稳定的电感值，适用于对电流要求较高的应用场景。
2. 低直流电阻：可有效降低功耗，提高电路效率。
3. RoHS兼容：符合环保标准，满足全球市场的环保要求。
4. 紧凑设计：节省电路板空间，适合对空间要求较高的设计。
5. AEC - Q200合格：经过严格的汽车级认证，可应用于汽车电子等对可靠性要求极高的领域。

三、应用场景

该耦合电感主要应用于双相降压（Buck）、升压（Boost）和降压 - 升压（Buck - Boost）转换器，例如在4 - 18V输入、12V输出的混合转换器中表现出色。

四、产品规格

1. 尺寸与重量

• 尺寸可参考提供的尺寸图（见文档中的相关图片）。
• 重量约为18.6g。

2. 电感参数

额定电感	测试条件
L3	±10%，100kHz，100mV，+25°C，引脚2 - 4与1 - 3短路
L2	±15%，100kHz，100mV，+25°C，引脚1 - 4
L1	±15%，10kHz，100mV，+25°C，引脚2 - 3

3. 电流参数

电流参数	定义
Isat - max	使Lg在其最大值时下降约20%的直流电流
Isat - typ	电感值下降约20%时的典型直流电流（不同温度下有不同值）
I Temp.typ	在室温下导致40°K自热的电流

4. 电阻与电压参数

• 直流电阻Rdc1(4 - 1)=Rdc2(2 - 3)，±7%，在+25℃测量。
• 高压：N1到磁芯为200VDC，N2到磁芯为200VDC。

5. 其他参数

• 可焊性：(245±5)°C，(3±0.3)s，焊接区域润湿率>95%（基于IEC 60068 - 2 - 58，焊锡浴法）。
• 耐焊接热：符合JEDEC J - STD 020E（引脚Tc：+245°C）。
• 工作温度范围：-40°C... +150°C（元件）。
• 存储条件（包装状态）：-25°C... +40°C，≤75% RH。

五、订购信息

• 交货方式：泡罩带包装。
• 包装单位：150个/卷，4卷/纸箱。

不同电感值对应的具体参数和订购代码如下表所示：	L3 nom μH	Isat - max 25°C A	Isat - typ 25°C A	Isat - typ 100°C A	I Temp.typ A	L1,L2 nom μH	RDC1 RDC2 nom mΩ	Height ±0.3 mm	Internal code	Ordering code
4.1	45	50	39.5	24	7.9	1.85	13.7	B82559S6412M023	ERUC23 - 4R1K
3.2	57.5	63.5	49	24	5.9	1.85	13.7	B82559S6322M023	ERUC23 - 3R2K
2.8	55	61	47	27	5.4	1.25	13.8	B82559S5282M023	ERUC23 - 2R8K
2.2	71	77	58	27	4.1	1.25	13.8	B82559S5222M023	ERUC23 - 2R2K
1.8	73	81	62	33	3.5	0.82	14.0	B82559S4182M023	ERUC23 - 1R8K
1.4	88	97	73	33	2.6	0.82	14.0	B82559S4142M023	ERUC23 - 1R4K

六、应用设计要点

1. 简化等效电路

在仿真时，可使用简化等效电路。计算公式为：$L{k}=0.5 cdot L{3}$，$L{m}=L{2}$ (或 $L{1}$) - $0.5 cdot L{3}$。例如，对于ERUC23 - 4R1K（4.1 μH），$R{DC}=1.85 mOmega$，$L{k}=2.05 mu H$，$L_{m}=5.85 mu H$。

2. 连接方式

与单个电感不同，耦合电感的连接极性很重要。引脚1和2功能相同，引脚3和4功能相同。在双相交错的降压电路中，如果引脚1和2连接开关器件（如MOSFET），则引脚3和4应连接到输出端。大家在实际设计中一定要注意这一点，否则可能会影响电路性能。

3. 饱和电流裕量考虑

考虑饱和电流裕量时，可将$L{m}$视为零电感，相当于两个电感值为$L{k}$的单个电感来计算峰值电流$Ipeak$，并与$L_{3}$的指定饱和电流进行比较。

4. 环路稳定性考虑

为保证环路稳定性，可将$L{m}$视为零电感，相当于两个电感值为$L{k}$的单个电感进行环路补偿。

5. $R_{dc}$电流感测

对于耦合电感的$R{dc}$电流感测，计算公式为$R{s} cdot C{s}=L{k} / R{dc}$，$L{m}$不影响$R_{dc}$电流感测信号。

七、注意事项

在使用TDK ERUC23耦合电感时，需要注意以下几点：

1. 注意降额曲线，确保元件在应用中的工作温度不超过规定的最大值。
2. 遵守焊接条件，波峰焊温度指的是引脚温度，而非外壳温度。
3. 若对元件进行清洗、涂漆等处理，需检查所用试剂是否会对元件产生负面影响。
4. 避免对元件施加额外的机械力，以免损坏元件。
5. 外部金属或磁性部件靠近线圈或进入气隙可能会导致电感值下降。

总之，TDK ERUC23系列SMT扁平线耦合电感具有诸多优点，在合适的应用场景中能发挥出色的性能。但在实际设计和使用过程中，工程师们需要充分考虑其各种特性和注意事项，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流分享。