村田 開發出利用業界首款負互感可消除電容器裡ESL —去寄生電感降噪元件

工业 文传商讯

~ 用更少數量的電容器可以降低雜訊,協助設計簡化 ~

日本京都–(BUSINESS WIRE)–(美國商業資訊)– 村田製作所(TOKYO:6981)(以下簡稱「村田」)開發了業界首款(1)利用負互感(2)、能對從數MHz到1GHz的諧波(3)範圍內電源雜訊進行抑制的去寄生電感降噪元件「LXLC21系列」(以下簡稱「本產品」)。只需將1件本產品連接至電源電路中的電容器,即可消除與本產品連接的電容器的ESL(4),並提高電容器的雜訊消除效能。由此用比以前更少數量的電容器就可以抑制雜訊,從而協助實現電子裝置的小型化和高功能化。LXLC21系列已經開始量產,並可提供樣品。近年來,隨著電子裝置的小型化和高功能化,電路板電路的高密度化和IC的使用數量也不斷增加。但是,由此導致IC產生的開關電源(5)雜訊透過電纜和電路板佈線傳播,或者做為不必要的電磁波發射到空氣中,這可能會導致周圍電子裝置發生誤動作或功能下降。為了實現安全、放心、舒適的電子裝置使用環境,需要針對開關電源採取雜訊對策。

常見的電源雜訊對策是在電源雜訊的傳播路徑——電源線和GND之間設定電容器,從而將雜訊釋放到GND。該對策方法的雜訊消除效能隨著所使用的電容器的阻抗降低而提高。但是,在諧波區域,電容器內部有做為電感器工作的寄生分量(被稱為ESL),它會導致阻抗增加,所以會降低雜訊消除效能。因此,在要求高可靠性的裝置中,為了提高諧波區域的雜訊消除效果,透過將多個電容器並聯連接來降低阻抗。然而,這需要提供能並聯連接多個電容器的空間,這為電子裝置實現進一步的小型化帶來了困擾。

為此,村田透過特有的元件設計技術和陶瓷多層技術,利用業界首款負互感產品,開發了讓電容器內部寄生電感與電路板內產生的寄生電感互相抵銷的電源雜訊抑制元件。透過連接1件本產品,實現用更少數量的電容器降低雜訊,協助節省整體空間。

今後,村田將繼續致力於開發滿足市場需求的電源雜訊抑制元件,為電子裝置的小型化和高功能化做貢獻。

主要特點

  1. 利用業界首款負互感產品的電源電路用雜訊抑制產品利用變壓器技術產生負互感,抵銷雜訊抑制電容器以及電源線與GND之間的佈線中的寄生電感分量,由此使在數MHz至1GHz的諧波區域內抑制電源雜訊成為可能。
  2. 為節省空間做出貢獻透過減少元件數量,為節省空間和提高可靠性做出貢獻。
  3. 實現穩定的電源雜訊消除效能由於它是非磁性體,因此沒有直流疊加特性(6),可以針對電流變化穩定地消除雜訊。

主要規格

尺寸 2.0×1.25×0.95mm(2012尺寸)
負電感 0.9nH(典型)
額定電流 3.0A(最大)
直流阻抗(DCR) 55mΩ(最大)
工作溫度範圍 -55~125℃
其他 遵照AEC-Q200(7)

主要用途

以下用途的電源電路

  • 基地台、FA系統相關等工業裝置
  • 資訊娛樂等車載裝置
  • 數位家電、PC等消費裝置
  • 醫療器械

注釋

(1) 本公司調查結果。截至2024年5月13日。

(2) 互感:是指相鄰放置的2個磁耦合電感器的一側由於電流變化而在另一側產生的感應電動勢變化。當2個磁耦合電感器串聯時,將會產生與連接部分等效的電感,這稱為互感。

(3) 諧波:頻率為基波(頻率與訊號本身頻率相同)的整數倍的訊號(通常是雜訊)。

(4) ESL(Equivalent Series L):等效串聯電感。隨著ESL的增加,諧波區域的阻抗也會升高。

(5) 開關電源:指使用半導體透過間歇接通電流進行電壓轉換的電路。

(6) 直流疊加特性:施加直流電流時,電感值通常會因磁芯的磁飽和而減小。這種特性稱為直流疊加特性。

(7) AEC-Q200:Automobile Electronics Council(汽車電子委員會)規定的無源元件(電容器、電感器等)產業標準。

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【株式會社村田製作所】去寄生電感降噪元件(照片:美國商業資訊)

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