Vishay、高効率DC/DCコンバータ用のコンパクトな1212ケースパワーインダクタを発表

Vishayの新しいIHLP1212‑EZ‑1Zパワーインダクタは、よく知られたIHLP薄型大電流技術を非常にコンパクトな1212ケースサイズ(3.0 mm × 3.0 mm)にもたらし、複数の高さオプションを備えています。

これらの Vishay シールド付き低 DCR パワー インダクタは、設計者が高効率、堅牢な EMI 性能、広い温度範囲にわたる信頼性の高い動作を必要とする、スペースに制約のある商用パワー エレクトロニクスを対象としています。

主な機能と利点

IHLP1212‑EZ‑1Z インダクタは、最新の DC/DC コンバータやノイズ抑制フィルタに必要な主要な性能特性を維持しながら、IHLP ファミリをより小型のフォームファクタに拡張します。

フォームファクターと構造

• ケースサイズ 1212 3.0 mm × 3.0 mm のフットプリントで、非常に高密度の基板レイアウトに対応します。
• 3 つのプロファイル オプション :全体の高さは 1.2 mm、1.5 mm、2.0 mm で、電流定格とシステムで利用可能な Z 高さの間で細かい最適化が可能です。
• 粉末鉄心ボディ 巻線を完全にカプセル化し、空隙がなく磁気シールドを施しているため、近くのコンポーネントへのクロストークが低減されます。
• 100% 鉛フリー、シールド複合構造 騒音を超低レベルに抑えるように設計されています。

電気的性能

• インダクタンス範囲 0.22 μH ～ 3.3 μH 、高さのオプションに応じて異なります。
• 一般的な DCR 8.6 mΩ ～ 50.4 mΩ 、低電圧、高電流レールの高効率をサポートします。
• 定格電流は最大 14.3 A (インダクタンス値と高さに応じて)。
• 自己共振周波数 (SRF) 最大214 MHz これは、数 MHz の範囲で動作するスイッチング レギュレータにとって有益です。

熱特性と信頼性特性

• 動作温度範囲 −55 °C ～ +125 °C 、多くの産業および商業環境に適しています。
• 熱衝撃、湿気、機械的衝撃に対する高い耐性 、要求の厳しいアプリケーションにおける長期的な信頼性に貢献します。
• ソフトな彩度カーブ これにより、動作電流と温度範囲全体にわたってインダクタンスと安定した動作が維持されます。

コンプライアンスと環境側面

• RoHS 準拠 、ハロゲンフリーです。 、環境に配慮した設計として Vishay Green に分類されます。

多くの DC/DC コンバータ トポロジでは、低い DCR、広いインダクタンス範囲、コンパクトな設置面積の組み合わせが、銅損の低減、効率の向上、全体的な電力段サイズの小型化に直接つながります。

ファミリーレベルの仕様の概要

パラメータ 1.2 mm プロファイル 1.5 mm プロファイル 2.0 mm プロファイル ケースのサイズ 1212 (3.0 × 3.0 mm)1212 (3.0 × 3.0 mm)1212 (3.0 × 3.0 mm)インダクタンス範囲 (μH) 0.22 – 1.00.22 – 1.50.22 – 3.3代表的な DCR 範囲 (mΩ) 8.6 – 29.48.6 – 36.98.6 – 50.4最大 DCR 範囲 (mΩ) 10.3 – 33.810.3 – 41.410.3 – 54.9発熱定格電流範囲 (A) 6.1 – 11.15.5 – 11.14.5 – 11.1飽和電流範囲 (A) 5.1 – 9.5 / 6.7 – 12.4 (20/30% 低下)5.0 – 11.0 / 6.5 – 14.3 (20/30% 低下)3.7 – 10.5 / 4.8 – 13.7 (20/30% 低下)SRF 範囲 (MHz) 66 – 18551 – 20230 – 214

主要な評価の解釈 (メーカーのデータシート用語による):

• 発熱定格電流 は、周囲温度より約 40 °C の温度上昇を引き起こす DC 電流です。実際には、これは熱設計の制限であり、ホット スポットの温度がコンポーネントとシステムの許容範囲内に確実に収まるようにするのに役立ちます。
• 飽和電流 は、初期インダクタンスをそれぞれ約 20% と 30% 低下させる電流である 2 つのしきい値に対して指定されます。設計者は通常、保守的な設計の場合はピーク リップル電流が 20% の降下点未満に収まるように、またはある程度のインダクタンス ロールオフが許容できる場合は 30% の制限内に収まるように動作電流を選択します。
• SRF 値は、インダクタのインピーダンスが誘導性動作から容量性動作に移行する場所を示します。スイッチング コンバータの場合、クリーンな誘導動作を維持するために、通常、基本スイッチング周波数は SRF よりも大幅に低く維持されます。

鉄粉材料とソフト飽和のおかげで、インダクタンスは飽和電流定格に近づくと急激ではなく徐々に減少し、過渡的な負荷ステップや短期間の突入イベント下でも安定性を維持するのに役立ちます。

一般的なアプリケーション

IHLP1212‑EZ‑1Z は、基板スペースが貴重であるものの、現在の需要が依然として大きい、幅広い商業および産業アプリケーション向けに配置されています。

典型的な使用例は次のとおりです。

• エネルギー貯蔵インダクタ 薄型 DC/DC コンバータに搭載
  用
  • 高密度デジタル ボード上の PMIC ベースのポイントオブロード レギュレータ
  • SoC および FPGA パワー ツリーの DC/DC ステージ
• 電力線ノイズ抑制 内:
  • コンピュータと周辺機器（マザーボード、グラフィックス カード、SSD コントローラ）
  • 消費者向けエンターテイメント電子機器（セットトップ ボックス、ゲーム機、スマート TV）
  • 住宅およびビルの制御システム（スマート サーモスタット、セキュリティ パネル、HVAC コントローラ）
• フィルタリングとエネルギー貯蔵 内:
  • 産業用ドライブとツール（コンパクト モーター ドライブ、コードレス ツール、PLC モジュール）
  • 通信機器（小型ラインカード、基地局モジュール、CPE デバイス）
  • 信頼性の高い低ノイズ電源が重要な医療機器（ポータブル モニター、診断機器）

IHLP1212‑EZ‑1Z ファミリは、シールドされた薄型設計のため、ヒートシンクの下や機械的制約が厳しいエンクロージャ内に配置された高密度多層 PCB に特によく適合します。

エンジニア向けのデザインインノート

IHLP1212‑EZ‑1Z を DC/DC コンバータまたはノイズ フィルタとして設計する場合、サイズ、損失、EMI 性能の最適なバランスを得るためにいくつかの実用的なポイントが役立ちます。

1.インダクタンスと定格電流の選択

• 降圧コンバータの場合、インダクタンス値はリップル電流と過渡動作に影響します。インダクタンスが低い (0.22 µH に近づく) と、より高速な過渡応答が可能になりますが、リップル電流とコア損失が増加します。インダクタンスが大きいとリップルは減少しますが、サイズまたは DCR が増加する可能性があります。
• 所定のインダクタンス値内で、より高いプロファイル (1.5 mm または 2.0 mm) を選択すると、通常、Z 高さを犠牲にして、より低い DCR やより高い電流定格が得られます。これは、ヒートシンクの下や、コンパクトなネットワーク機器などの薄型製品では重要となる可能性があります。
• 熱定格電流を熱基準として使用し、ワーストケースの RMS 電流とリップルによって温度上昇がシステムの制限を超えないようにする

2.熱パフォーマンスの管理

• このファミリーは最大 +125 °C での動作をサポートしていますが、熱設計では周囲温度、近隣の高温コンポーネント、エアフローを考慮する必要があります。
• PCB 内でのエアフローと銅拡散の恩恵を受けるようにインダクタを配置します。パッドの下と周囲に追加の銅領域により、温度上昇が抑えられます。
• 複数のインダクタが近接しているコンパクトな設計（多相 VRM など）では、熱結合を避けるために十分な間隔を維持してください。

3. EMI とレイアウトに関する考慮事項

• 磁気シールド構造は漂遊磁界とクロストークの軽減に役立ちますが、適切なレイアウトの実践は引き続き不可欠です。
• 放射性エミッションを最小限に抑えるために、高 di/dt ループ（ノードからインダクタ、出力コンデンサを経て戻るスイッチノード）をできるだけ小さく保つ
• インダクタを入力または出力フィルタリングに使用する場合は、関連するコンデンサやパワー デバイスの近くにインダクタを配置して、寄生インダクタンスを低減します。

4.機械的および信頼性の側面

• 複合ボディは機械的衝撃や熱サイクルに対する耐性が高いように設計されており、ポータブル ツール、産業用ドライブ、現場に設置されるビル制御装置などのアプリケーションをサポートします。
• 過酷な環境では、はんだ接合の信頼性を検証し、インダクタ自体が堅牢であっても強い振動が予想される場合はアンダーフィルや機械的サポートを検討してください。

5.資格と書類

• このシリーズは RoHS 準拠、ハロゲンフリー、Vishay Green に準拠しているため、最終機器の環境コンプライアンスの文書化が簡素化されます。
• 安全性が重要なアプリケーションや長寿命のアプリケーション（医療機器やビルディング オートメーションなど）の場合は、公式データシートと品質文書で最新のディレーティング曲線、耐久性テスト データ、認定レポートを確認してください。

ソース

この記事の情報は、Vishay Intertechnology の公式プレス リリースおよび IHLP1212‑EZ‑1Z シリーズの関連製品情報に基づいており、設計エンジニアおよびコンポーネント指定者を対象とした追加の独立した解説が含まれています。

参考文献

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Vishay IHLP1212-EZ-1Z プレスリリース

Vishay IHLP1212-EZ-1Z 製品ページとデータシート