2022年行業(yè)分析手持設(shè)備中超小型元器件的發(fā)展趨勢

手持設(shè)備中超小型元器件的發(fā)展趨勢如今，手機(jī)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁恍谢蛉钡囊徊糠帧Ｈ虻氖謾C(jī)市場正呈現(xiàn)出兩極化的進(jìn)展趨勢：高端、多功能手機(jī)和低價格、單一功能手機(jī)。在歐美市場，消費(fèi)者通常盼望擁有帶有收發(fā)電子郵件、GPS、照相、電視、互聯(lián)網(wǎng)、嬉戲、音樂、視頻下載等多種功能的高端手機(jī)。而像南亞、印度和巴西的消費(fèi)者，多半盼望價格廉價的標(biāo)準(zhǔn)功能手機(jī)。電容、電感等元器件以及模塊化手機(jī)解決方案則需要從這兩個市場需求動身，以便滿意不同消費(fèi)者的需求。

射頻電路的要求

在手機(jī)中，射頻模塊掌握著核心的通信功能，隨著手機(jī)的功能越來越多，這個射頻模塊的體積也越來越小，以便留出空間放置其他元器件，例如，供電需要的基帶電路等。

這樣一來，射頻電路就要求使用更小的組件，電路模塊化，模塊小型化，以便盡可能滿意空間受限的需求。所以，射頻電路中使用的元器件必需在保持高頻功能的同時盡可能縮減體積。

高端手機(jī)除了采納常規(guī)高頻電路以外，現(xiàn)在一般都會帶有藍(lán)牙、GPS、電視調(diào)諧等其他功能。伴隨著天線及相應(yīng)應(yīng)用的增多，在這些高端手機(jī)中高Q值電感的使用也在增多。

設(shè)計者使用具有高Q值的多層片式電感用于阻抗匹配或其他系統(tǒng)中。這種多層片式電感在設(shè)計射頻模塊、將來功能升級及縮小手機(jī)體積方面具有至關(guān)重要的作用。

更小的功率電感

在一些流行的消費(fèi)電子中，經(jīng)?？梢钥吹叫⌒凸β孰姼?，例如,手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、硬盤驅(qū)動器、便攜音頻播放器、筆記本電腦用的ODD等。在這些體積受限的設(shè)備中，重量和持續(xù)工作時間是需要考慮的兩個關(guān)鍵因素。

每一次產(chǎn)品的升級換代都會帶來更多的功能，這將增加使用電路模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換器、高性能電感的數(shù)量。但是，電子產(chǎn)品本身的體積卻越來越小，因此，采納更小體積的元器件勢在必行。在手機(jī)中，一個四或五通道轉(zhuǎn)換器不是采納線繞電感就是采納多層電感，他們體積小而且具有高頻特性。

微型功率電感

就像手機(jī)一樣，現(xiàn)在，手持設(shè)備中電源的進(jìn)展趨勢是體積越來越小，效率越來越高。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必需降低電感的體積、削減元器件數(shù)量。一種解決方案是提高開關(guān)電源的開關(guān)頻率。這將降低電感值，減小電感體積，增加負(fù)載變化帶來的瞬時響應(yīng)。

過去，500kHz開關(guān)頻率，需要的電感的范圍是4.7～10μH。但是現(xiàn)在，開關(guān)頻率已經(jīng)提高到1～6MHz，電感值降到1μH，如圖1所示。

提高開關(guān)頻率有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。隨著開關(guān)頻率提高，開關(guān)器件損耗也在增加，效率降低。所以，不能不考慮電路及其他器件的進(jìn)展而一味地提升開關(guān)頻率。

當(dāng)開關(guān)頻率為300kHz時，需要的電感的尺寸大小為4.0mm×4.0mm×1.8mm；當(dāng)開關(guān)頻率提高到1.5MHz時,則需要更小的電感，尺寸為3.0mm×3.0mm×1.0mm,以便滿意小型體積的設(shè)計。開關(guān)頻率進(jìn)一步提高，電感值也會相應(yīng)地降低，從而允許采納體積更小的電感。

電感的厚度也在不斷變薄。就在幾年前，大多數(shù)手機(jī)電感的厚度是2.0mm，而現(xiàn)在，電感厚度已經(jīng)降到1.0mm。即便這樣，由于尺寸緣由、設(shè)計因素以及性能上的考慮，設(shè)計者仍舊需要更薄、更高效率的電感。

體積優(yōu)化的電感

在空間受限的設(shè)計中使用線繞電感的緣由是，它具有sleeveless和coreless結(jié)構(gòu)，這種電感僅僅由一個drumcore構(gòu)成，采納一種特地的鐵氧體粉末涂布技術(shù)制成。

這種結(jié)構(gòu)的電感在drumcore和sleevecore之間沒有空氣，從而，使電感能反抗渦流湍流，降低對交變電流的阻抗。而且，由于樹脂涂布技術(shù)，這種結(jié)構(gòu)的電感特別結(jié)實(shí)，并且能帶來更高的電源效率，而這一點(diǎn)對小型手持設(shè)備至關(guān)重要。另一種體積優(yōu)化的線繞電感設(shè)計方案是削減全部結(jié)構(gòu)上可能的鋪張空間，這樣做的結(jié)果是，同傳統(tǒng)電感相比，可以削減電感表面積達(dá)50%，并且大大降低直流阻抗，同時仍舊保持較高的額