越来越多的电源类产品在改版升级时,会考虑把插件工字电感换成贴片电感。原因很直接——插件电感需要人工插装,焊接成本高、效率低,而且引脚暴露在外,占用PCB空间大。换成贴片电感后,可以上高速贴片机自动化生产,同时降低整体高度,适应更紧凑的结构设计。但换型并不是选一个封装对得上的贴片电感装上去就完事了。
材质变了,电性能就可能变
插件工字电感用的磁芯和贴片电感常用的磁芯在材料体系上可能有差异。工字电感多用锰锌或镍锌铁氧体,而贴片方案中可能用到合金粉芯或不同配方的铁氧体。材质不同,磁导率、饱和特性、温度稳定性都会有所不同。即使标称感值一样,在大电流下感值衰减的速度可能不一样,温升表现也可能不同。
同样的感值,不同材质做出来的电感在电路里的实际表现可能差别不小。换型前建议先确认一下原来工字电感的工作频率和电流波形,然后在新方案的规格书里找到对应的特性曲线做个交叉对比,而不是只看标称感值。
磁路结构变了,EMI表现也会变
插件工字电感是开磁路结构,磁力线通过空气闭合,漏磁相对较大。贴片电感有几种类型:CD系列绕线型同样属于开磁路,NR磁胶屏蔽型在磁芯外涂覆了磁性胶水起到一定屏蔽作用,一体成型电感则是全封闭磁路。
从开磁路换成半屏蔽或全屏蔽结构,漏磁会减少,EMI辐射通常会改善。但这不是一定的——磁路结构的改变可能影响电路原本的噪声路径,有时反而让某些频点的干扰表现出来。如果有条件,换型后用近场探头扫一下PCB表面的磁场分布,会比光看传导测试结果更好。
贴装工艺不同,焊盘设计要跟着改
插件工字电感有两个引脚穿过PCB,焊接方式是波峰焊或手工焊。换成贴片电感后,贴装方式改为回流焊,焊盘设计从通孔变为表面焊盘。贴片电感的底部电极对焊盘尺寸和钢网厚度有一定要求,如果焊盘设计不合理,可能出现立碑、焊接强度不足等问题。换型时需要同步更新PCB Layout,按照贴片元件的标准焊盘设计规范来调整。
谷景的换型评估流程
苏州谷景电子在处理插件工字电感转贴片的需求时,通常会先拿到客户原有工字电感的样品或规格书,测一下实际电气参数,再结合客户电路的工作条件做匹配评估。匹配的方向可能落在CD系列绕线型、NR磁胶屏蔽型或一体成型电感上,具体看客户对尺寸、电流、EMI和成本的要求排序。换型过程中支持上板实测验证,协助客户确认新方案在实际工况下的表现是否达到预期。