12V与48V转换需要紧凑型功率电感

张辉(TDK电子大中华区 磁性元件产品市场部 经理)

车载48V技术具有一些独到的优势：有助于降低整体油耗，减少环境危害，甚至能提高发动机的性能。尽管48 V系统的装配率越来越高，但48 V系统并不是完全替代现有的12 V架构。相反，这种方法不仅让我们能对12 V系统进行拓展，以处理功率更高的负载，同时还能通过升降式转换器装置将48 V系统耦合到这些系统中间。主要改进在于将发电机的电平设置为48 V等级，从而实现更高的功率输出和能效等级。两种电压等级通过一个双向降压式转换器装置进行连接。TDK所研发的紧凑型功率电感具有48 V系统所需的高电流能力。

双向降压式转换器装置的核心元件是一个强大的降压式 (buck-boost) 转换器，而TDK为该转换器提供关键的无源元件――功率电感器。

TDK研发出两种新的爱普科斯功率电感器系列，作为转换器储能和平滑扼流圈。表面贴装 (SMD) 型ERU 27系列电感器具有高通流能力，且封装紧凑，面积仅为30 mm×27.8 mm（如图1）。其插入高度为15.5 mm或20.3 mm，具体高度取决于电感值。这种紧凑型设计采用了具有高填充系数的扁平绕组予以实现。电感器具有六种不同型号，电感范围涵盖3.5 µH到15 µH的范围，饱和电流介于19 A与49 A之间。为了提高元件在PCB上的机械稳定性，除两个绕组焊盘外，该产品还增加了第三个焊盘。

图1 TDK表面贴装型ERU 27系列电感器

除了此SMD（表面贴装器件）产品外，还有带PTH端子的爱普科斯ERU 33系列产品（图2）可供选择，适用于额定电感值为3.2 µH至10 µH，具体视不同型号而定。如为确保饱和电流为79 A，电感器的电阻仅有0.85 mΩ。该系列的功率扼流圈尺寸为33 mm×33 mm×15 mm，适用工作温度范围为-40°C至+150°C，并且符合RoHS标准，通过AEC-Q200可靠性测试。除标准的ERU 27和ERU 33型号外，TKD还可根据客户的特定需求进行定制。

图2  带PTH端子的爱普科斯ERU 33系列电感器