三星的“世界上最小电力电感”的主张具有重要的设计意义

任何拍摄EE101的工程师都可能引入首先用简单的电压源和电阻网络引入电路。一旦完全覆盖，他们就会转移到电容器 - 一点抽象，但足以理解。

然后，他们被介绍给了电感器，以磁场的形式存储能量，以及对电流变化的抵抗源。这是事情开始奇怪的地方。

基本电感器是一根盘绕的导线，它在图示的结构中集中了磁力线。

电感器是一种基本的电子元件这让人在许多学生和年轻工程师的心中罢工。然而，他们的重要性不能夸大。我们的整个电气基础设施基于相同的EM原则，电感器运作。电感器在必要的电路块中普遍存在，特别是电源。

它们也是新的研发和发展的最前沿 - 例如，伊利诺伊大学的研究人员，厄巴纳 - 香槟最近创建了一种方法电感和电容的组合。甚至在电感器上宣布本月来自三星，声称它有创建了行业最小的功率电感。

三星声称的重要性是什么，以及对电气工程师的动力影响是什么？

电源中的电感器

在流行的电源结构中，如降压/升压变换器，电感是一个关键部件。

在该电路块中，输入处的电感器可以抵抗输入电流的突然变化。当MOSFET打开时，电感器将能量存储在磁场的形式中的输入，并在关闭MOSFET时放电。

简化的buck/boost逆变变换器拓扑。使用的图像礼貌Alex Feng

这种拓扑结构非常流行，因为它与依赖电阻分频网络的线性逆变器相比非常有效，后者耗散了大量的功率。这种拓扑结构还提供了降压(降低)或升压(提高)输入电压以达到预期输出电压的能力，这意味着这种拓扑结构可以处理输入电压的广泛变化。

电源设计的趋势

随着芯片和其他电子设备的缩小，电源供应也缩小了。事实上,许多超大规模集成电路领域的研究人员目前正在致力于小型化电源的方法，使得它们可以在芯片上集成，而不是自行芯片。

芯片内外电源的小型化将提高系统效率和响应时间，因为电源可以放置在更靠近负载的地方，消除了电力输送网络沿线的寄生影响。

不幸的是，这里的主要障碍是——你猜对了——电感器。电感器很难小型化因为它们的电感值与线圈的面积和线圈中的匝数成比例相关。制造电感器的流行方法，无论是芯片上的还是芯片外的，都不适合小型化。

螺旋电感器，芯片片上创建电感的最常用手段之一。使用的图像礼貌Stavros Iezekiel.

此外，改进的组件规格平均值增加功率使用，需要能够承受高电流的功率电感器。

三星宣布“世界上最小的功率电感器”

考虑到这些问题，三星机电的研究人员开发了一种新的功率电感器，他们声称这是世界上最小的功率电感器。这些新的功率电感是0804尺寸，0.8毫米x 0.4毫米x .64毫米，这是大大小于三星先前最小的产品尺寸1.2毫米x 1.0毫米x 0.65毫米。

来自三星的新电源电感。使用的图像礼貌三星

据三星介绍，微型化是由一种应用纳米级超微粉末的新开发材料实现的。这种粉末通过应用调光技术(一种用光标记电路的制造方法)，可以制造出间距很好的线圈。

机会小型化电感器负担得起

对于芯片电平和设备电平，对较小电源电路的需求变得至关重要。

到目前为止，在小型化流行的电源结构，如降压/升压变换器，一个基本的障碍是电感。现在，从三星最近的消息来看，电感器的小型化似乎有望成为一种可能性。

由于较小的电感器，因此，由于改善的响应时间和寄生损失，工程师将能够通过更好的效率和更好的可靠性来创建电路。

三星评论认为，他们的研发进入小型化电感器的及时瞬间：“随着电子设备的高性能和多功能性，激活5G电信，可穿戴设备市场的增长，对超小型电感器的需求预期以快速增长成长，预计其在电子设备中的分期预计每年至少增加20％。“