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[摘 要]随着电气工程技术的发展和电子科技技术的不断进步，功率电感器也随之不断发展。作为电子产品和电气工程设备中的重要组成部分，不论是在功率电感器的体积、形态上，还是在功率电感器的使用效能上，人们对功率电感器的要求越来越高。同时，随着科学技术的不断进步，功率电感器的发展也面临着巨大的机遇和发展空间。基于此，本文对功率电感器的发展趋势进行了探讨，以供各专业人士进行探讨交流。
[关键词]功率电感器；发展趋势；电子产品；电气工程
中图分类号：TM55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0371-01
功率电感器是在电气工程中承受大功率的电感器，主要是由磁芯和铜线组成，功率电感器又分为带磁罩的电感器和不带磁罩电感器两种基本类型。随着电子技术的发展，功率电感器设备呈现出多功能的发展趋势，同时电源电路的工作电压也呈现出多样化的发展趋势，这些都对功率电感器的发展产生了直接、深刻的影响。研究功率电感器的发展趋势对促进电子产品功能优化具有十分重要的指导意义。
一、功率电感器相关内容简述
功率电感器是电子线路的重要组成部分，在电路中主要承担滤波和振荡的作用。在一般的电子线路中运用的电感器是空心线圈，有的也使用磁芯线圈，这种类型的电感器只能允许较小的电流通过，相应的承受的电压也比较低，远远不能满足现代电子产品的要求。功率电感器同样的也有空心线圈和磁芯线圈两种，但是选用的是粗导线绕制的，能够承受数十、数百、数千的电流，甚至有的能够承受数万安的电流，这也是功率电感器区别与一般电感器的最主要特点。功率电感器在电子产品和电子线路中主要起到以下两个方面的作用。一个作用是阻流作用，这是由于线圈的自感电动势能与流过的电流变化相对抗产生的作用，根据阻流作用，可以将功率电感器氛围高频阻流线圈和低频阻流线圈两种。另一个作用是调谐和选频作用，电感线圈和电容器并联能够组成LC调谐电路，调谐电路使得电感器内的电磁能力在电感和电容之间来回震荡，产生LC回路的谐振回路，进而能够发挥交流信号选择功能。
二、功率电感器发展趋势分析和探讨
（一）功率电感器发展的背景和必然性
当前电子科技的发展尤其是电子产品的日益更新和功能优化是功率电感器发展的主要推动力。传统的电子元件已经不能满足当前电子产品的功能需求，这一点在移动电话这一电子产品的发展历程中得到了充分的体现。过去移动电话的主要功能是通话，随着技术的发展，尤其是智能手机的出现，使得移动电话的功能性呈现出多样性，当前的移动电话集通话、拍照、上网等等功能为一体，为了更好地为用户提供服务，对相应的电路板要求也越来越高。传统的电感器已经不能够满足智能手机的发展要求，而功能电感器的应用逐渐增加。但是随着电子产品的更新换代，对功率电感器的性能提出了更高的要求，现代的电子产品需要大功率的电路板，导致了高效率直流转换器和更精细的功率电感器需求量增加，为了在日益激烈的市场竞争中占据市场份额，赢得竞争，很多的功率电感器制造商开始在制作材料、制作技术和生产工艺等方面做出积极努力，更加注重功率电感器的设计细节和功能提升，功率电感器的发展呈现出良好的趋势。
（二）功率电感器发展的方向探究
1、精细功率电感器
功率电感器朝着精细功率电感器的发展主要是基于便携式电子产品的发展而发展的。当前的便携式电子产品的功能呈现出多样化趋势，对待机时间的要求也越来越高，相应的，在便携式电子产品的电源供应器设计中，就要想法设法的提高电源的工作效率，但是当前的便携式电子产品为满足人们对“便携”的要求，产品的体积和尺寸朝着越来越小的方向发展，这就对电源供应器的设计提出了更高的要求，也就是说，当前便携式电子产品的电源供应器既要能提供大功率的服务，又要减少相应的尺寸和体积，换句话说，也就是要在便携式电子产品中运用功能强大但体积最小的功率电感器，因此，精细功率电感器作为功率电感器的一个发展方向开始成为设计者和制造商研究的重点。当前精细功率电感器主要的设计方法是提高DC/DC转换器的开关效率，这是保证电源供应器既能够提供大功率性能又减少体积的关键。伴随着负载波动引起的更快的瞬态响应，低电感值因高效率而发生偏移，进而达到提高DC/DC转换器开关效率的目的。
但是需要注意的是，提高转换器开关效率的同时也带来了开关损耗增加的负面影响，开关损耗增加会给电源供应器的工作效率产生不良影响，加上供应器中其他电路设计之间互产生影响，也会对电源供应器的性能产生负面影响，因此，提高DC/DC转换器开关效率并不是完美的方法。理想情况下，转换器开关频率保持在500KHZ左右，而电感则在4.7μH-10μH之间，要达到这个水平，需要较为完美的电路设计，先进的材料以及高超的制作技术，这样才能让开关的频率维持在1MHz以下，但是要想同时达到这些条件具有很大的困难，这也导致了功率电感器小型化无法达到绝对。
2、开关频率较高
包装较小、电感较低以及开关频率加快是1-A级电感器的主要发展趋势，这种发展趋势也是伴随着当前电子产品微型化和功能多样化的发展特点而产生的。例如当前在电子产品中一种典型的高频率开关正在被大范围使用，这种300kHz频率的开关面积只有16平方毫米，最大的也只有36平方毫米。现代的科学技术可以让一个只有9平方毫米的功率电感器开关频率达到1.5MHz，这充分的说明功率电感器在提高开关频率的同时能够对电感器尺寸进行相应的缩小，并且这种发展趋势将更加明显，相关的技术也将更加娴熟。我们可以预见，在未来，电子产品的部件制造商要想提高自身的市场竞争力，需要在电路设计、材料和生产技艺等方面不断的提高开关的频率，降低功率电感器的电感，这样才能够生产出更加精细的功率电感器，进而赢得市场竞争。
当前，功率电感器的高頻率开关优势已经在移动电话中得到充分的体现，尤其是在智能手机的厚度上得到了非常明显的体现，这项技术的发展让手机器件的微型化和高效能发展成为趋势，也成功吸引了消费者，成为各大手机品牌宣传的重点。
3、绕线改善
随着人们对电子产品追求的不断增加，很多便携式设备的规模逐渐变小，而这些更微型的便携式设备对DC/DC转换器提出了更高的要求，要求转换器的绕线更加紧凑，并且效率更高，以便能够为便携式设备提供更加优秀的电池供应。因此，改善功率电感器的绕线成为未来电感器发展的又一重大趋势。虽然较大的电器元件实现有效缩减和较低阻抗相结合，但是制造商们仍然会通过更加精妙的设计对电感器的材料进行改进，通过改变绕线技术和较高的制造技术来缩小功率电感器的大小。
结语
功率电感器的结构十分简单，但是随着电子科学技术的发展和人们对电子产品的追求，功率电感器的发展呈现出微型化、功能多样化的趋势，功率电感器精细化、较高的开关频率和绕线改善是功率电感器主要发展趋势，为了适应市场对功率电感器的要求，制造商们仍然需要对很多技术进行研究和突破。
参考文献
[1]王麦茹，魏兵团，陈睿，姚艳荣.电感器的现状和发展趋势[J].科技资讯，2013，（23）：130-131.
[2]杨建新.大功率开关电源的电感参数设计[J].科技创新与应用，2012，（20）：79-80.
[3]曾智强，董纪清.功率电感器关键参数自动测量装置[J].电气技术，2015，（5）：74-77.
[4]滑莎.功率电感磁饱和电流测试电路的研究[D].河北科技大学，2011.
[关键词]功率电感器；发展趋势；电子产品；电气工程
中图分类号：TM55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0371-01
功率电感器是在电气工程中承受大功率的电感器，主要是由磁芯和铜线组成，功率电感器又分为带磁罩的电感器和不带磁罩电感器两种基本类型。随着电子技术的发展，功率电感器设备呈现出多功能的发展趋势，同时电源电路的工作电压也呈现出多样化的发展趋势，这些都对功率电感器的发展产生了直接、深刻的影响。研究功率电感器的发展趋势对促进电子产品功能优化具有十分重要的指导意义。
一、功率电感器相关内容简述
功率电感器是电子线路的重要组成部分，在电路中主要承担滤波和振荡的作用。在一般的电子线路中运用的电感器是空心线圈，有的也使用磁芯线圈，这种类型的电感器只能允许较小的电流通过，相应的承受的电压也比较低，远远不能满足现代电子产品的要求。功率电感器同样的也有空心线圈和磁芯线圈两种，但是选用的是粗导线绕制的，能够承受数十、数百、数千的电流，甚至有的能够承受数万安的电流，这也是功率电感器区别与一般电感器的最主要特点。功率电感器在电子产品和电子线路中主要起到以下两个方面的作用。一个作用是阻流作用，这是由于线圈的自感电动势能与流过的电流变化相对抗产生的作用，根据阻流作用，可以将功率电感器氛围高频阻流线圈和低频阻流线圈两种。另一个作用是调谐和选频作用，电感线圈和电容器并联能够组成LC调谐电路，调谐电路使得电感器内的电磁能力在电感和电容之间来回震荡，产生LC回路的谐振回路，进而能够发挥交流信号选择功能。
二、功率电感器发展趋势分析和探讨
（一）功率电感器发展的背景和必然性
当前电子科技的发展尤其是电子产品的日益更新和功能优化是功率电感器发展的主要推动力。传统的电子元件已经不能满足当前电子产品的功能需求，这一点在移动电话这一电子产品的发展历程中得到了充分的体现。过去移动电话的主要功能是通话，随着技术的发展，尤其是智能手机的出现，使得移动电话的功能性呈现出多样性，当前的移动电话集通话、拍照、上网等等功能为一体，为了更好地为用户提供服务，对相应的电路板要求也越来越高。传统的电感器已经不能够满足智能手机的发展要求，而功能电感器的应用逐渐增加。但是随着电子产品的更新换代，对功率电感器的性能提出了更高的要求，现代的电子产品需要大功率的电路板，导致了高效率直流转换器和更精细的功率电感器需求量增加，为了在日益激烈的市场竞争中占据市场份额，赢得竞争，很多的功率电感器制造商开始在制作材料、制作技术和生产工艺等方面做出积极努力，更加注重功率电感器的设计细节和功能提升，功率电感器的发展呈现出良好的趋势。
（二）功率电感器发展的方向探究
1、精细功率电感器
功率电感器朝着精细功率电感器的发展主要是基于便携式电子产品的发展而发展的。当前的便携式电子产品的功能呈现出多样化趋势，对待机时间的要求也越来越高，相应的，在便携式电子产品的电源供应器设计中，就要想法设法的提高电源的工作效率，但是当前的便携式电子产品为满足人们对“便携”的要求，产品的体积和尺寸朝着越来越小的方向发展，这就对电源供应器的设计提出了更高的要求，也就是说，当前便携式电子产品的电源供应器既要能提供大功率的服务，又要减少相应的尺寸和体积，换句话说，也就是要在便携式电子产品中运用功能强大但体积最小的功率电感器，因此，精细功率电感器作为功率电感器的一个发展方向开始成为设计者和制造商研究的重点。当前精细功率电感器主要的设计方法是提高DC/DC转换器的开关效率，这是保证电源供应器既能够提供大功率性能又减少体积的关键。伴随着负载波动引起的更快的瞬态响应，低电感值因高效率而发生偏移，进而达到提高DC/DC转换器开关效率的目的。
但是需要注意的是，提高转换器开关效率的同时也带来了开关损耗增加的负面影响，开关损耗增加会给电源供应器的工作效率产生不良影响，加上供应器中其他电路设计之间互产生影响，也会对电源供应器的性能产生负面影响，因此，提高DC/DC转换器开关效率并不是完美的方法。理想情况下，转换器开关频率保持在500KHZ左右，而电感则在4.7μH-10μH之间，要达到这个水平，需要较为完美的电路设计，先进的材料以及高超的制作技术，这样才能让开关的频率维持在1MHz以下，但是要想同时达到这些条件具有很大的困难，这也导致了功率电感器小型化无法达到绝对。
2、开关频率较高
包装较小、电感较低以及开关频率加快是1-A级电感器的主要发展趋势，这种发展趋势也是伴随着当前电子产品微型化和功能多样化的发展特点而产生的。例如当前在电子产品中一种典型的高频率开关正在被大范围使用，这种300kHz频率的开关面积只有16平方毫米，最大的也只有36平方毫米。现代的科学技术可以让一个只有9平方毫米的功率电感器开关频率达到1.5MHz，这充分的说明功率电感器在提高开关频率的同时能够对电感器尺寸进行相应的缩小，并且这种发展趋势将更加明显，相关的技术也将更加娴熟。我们可以预见，在未来，电子产品的部件制造商要想提高自身的市场竞争力，需要在电路设计、材料和生产技艺等方面不断的提高开关的频率，降低功率电感器的电感，这样才能够生产出更加精细的功率电感器，进而赢得市场竞争。
当前，功率电感器的高頻率开关优势已经在移动电话中得到充分的体现，尤其是在智能手机的厚度上得到了非常明显的体现，这项技术的发展让手机器件的微型化和高效能发展成为趋势，也成功吸引了消费者，成为各大手机品牌宣传的重点。
3、绕线改善
随着人们对电子产品追求的不断增加，很多便携式设备的规模逐渐变小，而这些更微型的便携式设备对DC/DC转换器提出了更高的要求，要求转换器的绕线更加紧凑，并且效率更高，以便能够为便携式设备提供更加优秀的电池供应。因此，改善功率电感器的绕线成为未来电感器发展的又一重大趋势。虽然较大的电器元件实现有效缩减和较低阻抗相结合，但是制造商们仍然会通过更加精妙的设计对电感器的材料进行改进，通过改变绕线技术和较高的制造技术来缩小功率电感器的大小。
结语
功率电感器的结构十分简单，但是随着电子科学技术的发展和人们对电子产品的追求，功率电感器的发展呈现出微型化、功能多样化的趋势，功率电感器精细化、较高的开关频率和绕线改善是功率电感器主要发展趋势，为了适应市场对功率电感器的要求，制造商们仍然需要对很多技术进行研究和突破。
参考文献
[1]王麦茹，魏兵团，陈睿，姚艳荣.电感器的现状和发展趋势[J].科技资讯，2013，（23）：130-131.
[2]杨建新.大功率开关电源的电感参数设计[J].科技创新与应用，2012，（20）：79-80.
[3]曾智强，董纪清.功率电感器关键参数自动测量装置[J].电气技术，2015，（5）：74-77.
[4]滑莎.功率电感磁饱和电流测试电路的研究[D].河北科技大学，2011.