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為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?

發(fā)布時(shí)間:2020-05-08 責任編輯:wenwei

【導讀】醫療設備由于其行業(yè)(用途)的特殊性,對使用的電子元器件的精度、可靠性有著(zhù)遠遠高于消費類(lèi)產(chǎn)品的標準;不僅如此,鑒于
 
●  人口老齡化
●  醫療資源相對人口比例匱乏
●  新冠甚至更多未知突發(fā)疫情
 
全球共同面對的醫療健康大環(huán)境促使醫療電子必將更快地向大健康和遠程醫療趨勢發(fā)展。無(wú)論是臨床治療和檢測,還是便攜、穿戴或遠程的醫療監測、健康護理,醫療電子產(chǎn)品在小型化、安全可靠、多功能、省電節能等方面將面對越來(lái)越高的要求。
 
電子設備的核心組件電源電路中DC-DC轉換器IC的高速轉換,以及使用的電感器的低阻抗化的進(jìn)一步發(fā)展,使得功率電感器在小型化、薄型化、低直流阻抗、支持大電流、高可靠性等方面也面臨更大挑戰。
 
村田醫療設備用功率電感器陣容
 
村田制作所有著(zhù)豐富多彩的功率電感器產(chǎn)品線(xiàn),包括金屬合金繞線(xiàn)型、鐵氧體繞線(xiàn)型、鐵氧體多層型等各種結構。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
村田三種代表性的電源電感產(chǎn)品類(lèi)型:金屬合金型、多層型、繞線(xiàn)型
 
特別是村田的金屬合金功率電感器,采用金屬合金磁芯,利用獨特制作工藝實(shí)現了高品質(zhì)、高可靠性、高耐久性,并使用低磁芯損耗材料提高了電路效率,被廣泛用于醫療、汽車(chē)等對高性能和高可靠性要求極高的設備中。
 
例如,在內視鏡、超聲波診斷裝置、透析裝置、X線(xiàn)平板探測器、生物監測儀、MRI、CT、血糖計等裝置,以及靠無(wú)線(xiàn)通信連接各種醫療設備的模塊電路中,村田金屬合金功率傳感器都有著(zhù)廣泛的用途,并為實(shí)現醫療設備的小型化繼續做出貢獻。
 
金屬合金功率電感器采用金屬合金磁芯,利用獨特制作工藝實(shí)現了高品質(zhì)、高可靠性、高耐久性,并使用低磁芯損耗材料提高了電路效率。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
需要小型、大電流的用途的村田金屬合金功率電感器
 
為了更好地說(shuō)明為什么醫療設備更青睞使用村田的金屬合金功率電感器產(chǎn)品,下面為你更詳細地介紹金屬合金電感器的構造和優(yōu)越特性。
 
村田金屬合金功率電感器的構造
 
金屬合金功率電感器如下圖所示,使用『卷線(xiàn)?金屬合金材料?電極』為主,通過(guò)金屬合金材料將卷線(xiàn)一體成型,形成電極,是極其簡(jiǎn)單的構造。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
村田制作所在這種簡(jiǎn)單的構造中,利用獨特的材料技術(shù)•繞線(xiàn)技術(shù)•成型技術(shù),將電感器商品化。
 
村田金屬合金功率電感器的特征
 
下面通過(guò)與傳統鐵氧體產(chǎn)品比較,來(lái)說(shuō)明金屬合金功率電感器具有的特征。
 
特征 1:對應大電流
 
一般而言,決定功率電感器的直流重疊電流值是阻抗值下降30%時(shí)的電流值,如下圖所示,即使金屬合金電感器比起鐵氧體電感器小,但它在30%下降點(diǎn)比鐵氧體有所延長(cháng)。正因如此,才能實(shí)現小型且能夠對應大電流。
 
區別是金屬合金材料與鐵氧體材料相比,飽和磁通量密度更大,因此儲存能量高。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
特征 2:平穩的磁氣飽和特性
 
同樣,如上所示的直流重疊電流曲線(xiàn)可知,鐵氧體在一定的電流領(lǐng)域內能夠維持阻抗值,但是超過(guò)限定領(lǐng)域有急速下降的趨勢。與之相反,從低電流到高電流時(shí),金屬合金具有阻抗值緩慢下降的磁氣飽和特性的特征。
 
由此可見(jiàn),大電流通入電源電路時(shí),金屬合金發(fā)生電路短路以及誤操作引發(fā)的危險性少。
 
特征 3:不依賴(lài)周?chē)鷾囟鹊臏囟忍匦?/div>
 
金屬合金使用的磁性材料的突出特征是因周?chē)鷾囟纫鸬耐复怕实淖儎?dòng)非常小,直流重疊特性不依賴(lài)周?chē)鷾囟?,比較穩定。
 
如下圖所示是與同樣尺寸•同樣阻抗值的線(xiàn)圈相比,周?chē)鷾囟茸兓瘯r(shí)的直流重疊特性。由此可知,金屬合金 不依賴(lài)周?chē)鷾囟?,能夠獲得穩定的直流重疊特性。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
由此可知,金屬合金電感器由于元件的小型化實(shí)現了搭載元件的高密度封裝化,從而能夠很好的對應內部溫度的高溫化和高溫時(shí)電路穩定性(高可靠性)。
 
特征 4:低可聽(tīng)噪聲
 
由于大電流通過(guò)線(xiàn)圈,鐵氧體產(chǎn)品的磁性材料的粘合部位大磁場(chǎng)集中產(chǎn)生磁伸縮現象(磁性材料的磁化強度變化而產(chǎn)生的微小變形現象)和由于卷線(xiàn)間工作的磁性線(xiàn),卷線(xiàn)發(fā)生微小振動(dòng),從線(xiàn)圈本身和傳播振動(dòng)的封裝基板產(chǎn)生的『keen sounders』(通俗地說(shuō)就是核心響聲)的現象。
 
金屬合金由微粒的磁性材料形成線(xiàn)圈,所以不存在磁場(chǎng)集中的地方。成型的核心也能夠抑制卷線(xiàn)本身的振動(dòng),是很難發(fā)生核心響聲的電感器(如下圖 )。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
特征 5:低放射噪聲
 
電感器的物理特性,電流流入時(shí),隨著(zhù)時(shí)間的變化,周?chē)a(chǎn)生磁通量。磁通量泄露會(huì )使周?chē)?lèi)線(xiàn)圈的綜合電感發(fā)生變動(dòng),甚至會(huì )給周?chē)?lái)不好的影響(誤操作)等。因為會(huì )產(chǎn)生消極影響,所以盡可能是超小影響。
 
如下圖所示是相同尺寸線(xiàn)圈通入一定的電流時(shí),實(shí)測線(xiàn)圈上面•側面產(chǎn)生的放射噪聲的比較圖。能夠確認金屬合金的上面•側面的磁通量泄露的較小。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
磁性材料間的間隙具有很大的不同,而金屬合金的粒子與粒子之間的間隙非常小。所以泄漏也小。
 
因此可以說(shuō),其適合組件小型化的搭載元件的高密度封裝化,此外,組件基板上元件布局時(shí)無(wú)需考慮干擾,自由度比較高。
 
特征 6:耐沖擊性
 
攜帶和可穿戴的設備實(shí)際使用時(shí),很多時(shí)候會(huì )被粗暴對待,所以要求搭載元件具有優(yōu)越的耐沖擊性。
 
當不小心掉了一個(gè)組件時(shí),組件的外殼對內部基板產(chǎn)生的瞬間機械應力當然會(huì )非常大,基板也會(huì )產(chǎn)生較大的彎曲。由于基板彎曲,會(huì )對搭載元件產(chǎn)生彎曲應力,也會(huì )接觸到屏蔽板、外殼,而搭載元件必須能夠承受這些。
 
下圖所示是在一定條件下自由落體試驗的比較結果。
 
為什么醫療設備青睞村田的金屬合金功率電感器?
 
與鐵氧體相比,金屬合金是一體成型,且機械應力只集中在一處,所以不易破損。
 
由結果來(lái)看,和特征⑤說(shuō)明的內容一致,無(wú)需考慮封裝位置,元件布局自由度高。
 
總結一下,村田的金屬合金功率電感器有如下六大主要特征:
 
1. 對應大電流
2. 平穩的磁氣飽和特性
3. 不依賴(lài)周?chē)鷾囟鹊臏囟忍匦?/div>
4. 低可聽(tīng)噪聲
5. 低放射噪聲
6. 耐沖擊性
 
因此,村田金屬合金電源用功率電感產(chǎn)品能夠更好地滿(mǎn)足醫療檢測設備、健康監測裝置等帶來(lái)所需要的可靠性和小型化需求,讓醫療健康裝置更適應未來(lái)遠程醫療和大健康趨勢下的更復雜的應用。
 
 
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