电路保护解决方案以及全自动功率电感

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杨亚冰：各位大家好，我是来自深圳顺络电子有限公司的杨亚冰，今天很高兴给大家推荐我们全自动功率电感以及电路保护解决方案，今天议题分为四个部分，第一个部分我们简单介绍一下我们顺络公司，下来是我们目前正在大批量生产的一个高性能，低成本的生产工艺，以及它如何实现这方面的特性，第三是我们新产品，爹层功率电感，第四个片式压敏电阻电路保护方案。
 
顺络公司是2000年成立，当时的产品只有叠层的，我们现在也是中国元器件百强企业，同时通过松下等方面的认证，重点是07年6月份我们在深圳上市，08年我们并购了两个同行的企业，一家是深圳南红电子，另外一家是南方汇通微电子公司。通过这两家的并购加盟顺络公司的人力和先进的设备都有一个很大幅度的提升。
下面我们重点看一下高性能，低成本绕线电感，它跟其它有什么不同，我们看一下电感的参数，其中一个是电感量，另外还有一个测频谱的时候看到这样一个分布，它们两个点经常是比较接近，自振频率，另外一个品质因数，它对电感相对损耗的量度，这是两个不同感知Q值的曲线，电阻越大相对来说它会发热，或者元器件里面有一定的内耗，它的Q值就会下降。另外我们选型的时候大家非常注意一个参数，叫饱和电流，或者温升电流，有的公司只给一个值，实际我们测试的时候需要对两个地方进行测试，饱和电流由于铁氧体有一个磁饱和特性，我们通电流的时候，我们设电流直流偏置，实际上我们的电感在使用的时候，我不希望它的电感值有什么波动，尽量在回流里面稳定，我们有一个定义，它波动超过多少的时候会失效，目前行业按照30%规格来设定，由于这个产品的差异，以及回路电流也有一个波动，我们按照30%设定的时候，往往只取了一半左右，就是10到15的余量，饱和电流失效会发现它的纹波电流有的时候会突然死机。
这里先介绍一下这次电路保护与电磁兼容研讨会的主办方 中国电子展(www.aidzz.com)、电子元件技术网(www.cntronics.com)和我爱方案网(www.52solution.com)表示感谢！另外升电流，这个比较好理解，有电阻，它通过电流以后，它的电阻就会引起这个电感发热，目前我们按照20度，或者40度的电流来设定规格，为什么会有两个规格呢，现在我们的电阻类产品大部分分两类，如果上升了20度，还有室温，加起来45度，如果便携的产品温度是很热，一般我们把小尺寸把它的温度设定在25，对于一些电视机，DVD，我们给它一个标准是45度，同时跟国家的标准相符的。
 
我们这个高性能低成本的功率电感具有以下几个特点，一个磁性复合材料自主研制，一个是磁性复合材料涂敷技术，一个是自动化装配技术。这个电感与传统生产模式不同，传统我们可以看一下，一个车间是很多人，它需要很多人，劳动密集型企业来做这个产品，顺络电子目前推出的自动化生产线，与传统的相比，如果大家做过电感就会知道，我们传统的方式，一个人只能采用一台绕线机，一个小时的时候大概300只，我们第一批自动化设备可以达到人工的 15倍，第二批自动化设备一个人一个小时做15000只，是传统化生活的50倍，在人工成本方面大大降低了，另外车间的水电，车间的空间，包括管理费用都会减少很多，我们一个人，目前这种设备我们熟练员工可以看八到九台，但是手工作业没有办法一个人开始开那么多机器，另外自动化生产的产品，包括过年过节人员流失，因为它都是程序控制，另外我们可以大批量生产，客户急需要可以马上去对应，质量和可靠性有很大的保证。
它的结构，我们最初设计的时候就在想，这个电感我们设计出来怎么样让客户使用的时候少产生一些电磁兼容的问题，不要为他们带来烦扰，我们后来产生了怎么样解决是其它方案，所以我们在设计的时候，一个是电感里面有一个磁芯，通用的我们叫瓷环，在这个基础上我们研制了一种胶水，这个胶水有一定的屏蔽作用，涂在电线表面，这样的话我们最初的目的是尽量把磁场不要泄露出去，下下有叶片可以保护回路。实验证明，我们在日本一家公司测试，之前它使用是传统型的，后面用了很多磁阻来解决问题，后来使用了这个电感，客户跟我们开玩笑，他一个板子少用了20个电阻，他说对我们销售量影响很大。
 
第二个电极的附着力，可以达到50流，我们手机做跌落实验，会不会有产品掉下来，传统的一般是端子用胶水粘上来的，这个机构就避免了很多风险，成本的下降除了刚才讲的人工以后，我们这个端子也不用粘接了，这个可以降低很多工艺和人工的成本，减少了生产周期，减少了难度。
以上参考资料来自电子元件技术网的元器件知识库( http://www.cntronics.com/public/baike )栏目或是我爱方案网的知识堂( http://www.52solution.com/knowledge )频道！
 最重要它有一个电流特性，当电流特性通过以后，电流下降到30%我们认为它失效，我们和传统的功率电感比较，我们这个可以达到 3.2安左右，我们回路如果选择一个，比如我们回路电流是2安培的时候，两个电感可能都可以用，但是现在这种新型的设计会比传统的设计，电流后面的滤波效果，频波效果好的多。
 
现在看我们升压回路里面波形效果，一个是传统的好得多，这是频波效果，会比摆动滞留波好很多。目前我们公司大规模推广的是长宽3毫米，广泛用在便携的产品。十毫米以上的还在研发中。由于绕线功率电感目前还不能做到尺寸非常小，有些客户使用的场合还受到限制，所以今年8月份我们开始着手叠层电路垫板的小规模生产，3月份开始研发，目前叠层，刚才讲的绕线能做到2.5毫米，它也具备直流电阻小，额定电流高，另外开发了新型的磁材料，使得产品的饱和电流大幅度提高，刚才我们讲的手机如果做跌落实验，叠层这方面性能很高，整体性能比绕线差一些，各有各的特点和使用环境。目前主要是手机，数码相机，数码摄像机等方面推广使用。这是我们的MPL，我们主要开发小感值的，使用高频线路的。我们这个叠层跟同行的比较是比较接近的，跟其它的叠层电感特性要好很多。
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下面看一下片式压敏电阻保护中有什么特点，感应的过电压都对电子设备都有致命的伤害，大家在做设计的时候都会遇到类似的问题，我们公司近年来主要推荐使用片式压敏电阻保护方案，并且一些公司取得了很好的效果，过电压大概这么三类，一个是雷电感应过电压，一个是操作过电压，一个是静电过电压，雷电持续时间是微秒级的，操作过电压持续时间是微秒到毫秒，主要方式也是传导，静电是一种自然现象，它无处不在，随时随地影响传导，它持续的时间是纳秒级的，也是传导电磁感应的方式传播。
ESD的波形首先看它有什么特点，然后怎么抑制它。它上升时间很快，小于一纳秒，瞬态要远大于一微秒，高电压，大电流，会损坏电子线路，这要求ESD 有一个瞬间相应，还必须具有很强的能量耗散能力，另外ESD它的随机发生，无处不在，要求它的抑制提供防护作用。

它的内部结构，这个压敏里面有数百万的PN结组成的，每个PN结都消耗能量，对于瞬间产生的电压电流，在0.5纳秒以内就可以耗散，即使它可能对大电压，大电流冲击了以下，它可能损害了一些PN结，它还有很多，它具有这样一个好处。它的特点是相应时间短，小尺寸，还有高同六能量，宽电容范围很宽，低漏电流，低限制电压，双向伏安特性。这个电容范围很宽等一下选元器件的时候，这是个值得关注的地方。
篇幅有限，完整版原文地址：http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/116/sid/23
我们压敏电阻器和二极管相比有什么不同之处，保护原理首先两个不一样，压敏靠热耗散，二极管主要是雪崩击穿，电荷转移，反应速度两个基本一样，EMC 的效果，我们的实验证明压敏电阻比这个好一些，这个压敏跟叠层产品制造工艺类似的，可以大批量，投产量越大成本就会下降下来。通常我们用到这个TVS二极管，因为它不具有吸收的功能，所以后面会配一个电容，它不具有对能量的吸收耗损，压敏里面有PN结有这个特点，不配电容也可以实现保护的作用...