Vishay présente des inductances de puissance compactes à boîtier 1212 pour les convertisseurs DC/DC à haut rendement

Les nouvelles inductances de puissance IHLP1212‑EZ‑1Z de Vishay intègrent la technologie bien connue IHLP à faible profil et à courant élevé dans un boîtier 1212 très compact (3,0 mm × 3,0 mm) avec plusieurs options de hauteur.

Ces inductances de puissance blindées Vishay à faible DCR sont destinées à l'électronique de puissance commerciale limitée en espace, où les concepteurs ont besoin d'un rendement élevé, de performances EMI robustes et d'un fonctionnement fiable sur une large plage de températures.

Principales fonctionnalités et avantages

Les inductances IHLP1212‑EZ‑1Z étendent la famille IHLP dans des formats plus petits tout en conservant les caractéristiques de performances clés nécessaires aux convertisseurs DC/DC et aux filtres de suppression de bruit modernes.

Facteur de forme et construction

• Taille du boîtier 1 212 , avec un encombrement de 3,0 mm × 3,0 mm pour les configurations de cartes très denses.
• Trois options de profil  :hauteur totale de 1,2 mm, 1,5 mm et 2,0 mm, permettant une optimisation fine entre le courant nominal et la hauteur z disponible dans le système.
• Corps à noyau de fer en poudre encapsule complètement les enroulements, sans entrefer ni blindage magnétique pour réduire la diaphonie avec les composants proches.
• Construction composite blindée à 100 % sans plomb conçu pour réduire le bourdonnement acoustique à des niveaux ultra-bas.

Performances électriques

• Plage d'inductances de 0,22 µH à 3,3 µH , selon l'option de hauteur.
• DCR typique de 8,6 mΩ à 50,4 mΩ , prenant en charge un rendement élevé dans les rails basse tension et courant élevé.
• Courant nominal jusqu'à 14,3 A (en fonction de la valeur de l'inductance et de la hauteur).
• Fréquence auto-résonante (SRF) jusqu'à 214 MHz , ce qui est avantageux pour les régulateurs à découpage fonctionnant dans la plage de plusieurs MHz.

Caractéristiques thermiques et de fiabilité

• Plage de températures de fonctionnement de −55 °C à +125 °C , adapté à de nombreux environnements industriels et commerciaux.
• Haute résistance aux chocs thermiques, à l'humidité et aux chocs mécaniques , contribuant à la fiabilité à long terme dans les applications exigeantes.
• Courbe de saturation douce , ce qui permet de maintenir l'inductance et un comportement stable sur toute la plage de courant de fonctionnement et de température.

Conformité et aspects environnementaux

• Conforme RoHS , sans halogène , et classé Vishay Green pour les conceptions respectueuses de l'environnement.

Pour de nombreuses topologies de convertisseurs DC/DC, cette combinaison d'un faible DCR, d'une large plage d'inductances et d'un encombrement compact se traduit directement par des pertes de cuivre réduites, une efficacité améliorée et une taille globale plus petite de l'étage de puissance.

Présentation des spécifications au niveau de la famille

Paramètre Profil de 1,2 mm Profil de 1,5 mm Profil de 2,0 mm Taille du boîtier 1212 (3,0 × 3,0 mm)1212 (3,0 × 3,0 mm)1212 (3,0 × 3,0 mm)Plage d'inductance (µH) 0,22 – 1,00,22 – 1,50,22 – 3,3Plage DCR typique (mΩ) 8,6 – 29,48,6 – 36,98,6 – 50,4Plage DCR maximale (mΩ) 10.3 – 33.810.3 – 41.410.3 – 54.9Plage de courant thermique (A) 6.1 – 11.15.5 – 11.14.5 – 11.1Plage de courant de saturation (A) 5,1 – 9,5 / 6,7 – 12,4 (baisse de 20/30 %)5,0 – 11,0 / 6,5 – 14,3 (baisse de 20/30 %)3,7 – 10,5 / 4,8 – 13,7 (baisse de 20/30 %)Gamme SRF (MHz) 66 – 18551 – 20230 – 214

Interprétation des notes clés (selon la terminologie de la fiche technique du fabricant) :

• Courant thermique est le courant continu qui provoque une augmentation de la température d'environ 40 °C au-dessus de la température ambiante. En pratique, il s'agit d'une limite de conception thermique qui permet de garantir que les températures des points chauds restent dans la plage autorisée des composants et du système.
• Courant de saturation est spécifié pour deux seuils, le courant qui fait chuter l'inductance initiale d'environ 20 % et 30 % respectivement. Les concepteurs choisissent généralement le courant de fonctionnement de manière à ce que le courant d'ondulation de crête reste inférieur au point de chute de 20 % pour les conceptions conservatrices, ou dans la limite de 30 % si une certaine diminution de l'inductance est acceptable.
• Le SRF les valeurs indiquent où l’impédance de l’inducteur passe du comportement inductif au comportement capacitif. Pour les convertisseurs à découpage, la fréquence de commutation fondamentale est généralement maintenue nettement en dessous du SRF pour maintenir un comportement inductif propre.

Grâce au matériau de fer en poudre et à la saturation douce, l'inductance diminue progressivement plutôt que brusquement à l'approche du courant de saturation nominal, ce qui permet de maintenir la stabilité sous des étapes de charge transitoires ou des événements d'appel à court terme.

Applications typiques

L'IHLP1212‑EZ‑1Z est positionné pour une large gamme d'applications commerciales et industrielles où l'espace sur la carte est limité mais où les demandes actuelles restent importantes.

Les cas d'utilisation typiques incluent :

• Inductances de stockage d'énergie dans les convertisseurs DC/DC à profil bas pour
  • Régulateurs de point de charge basés sur PMIC sur cartes numériques denses
  • Étages DC/DC dans les arborescences de puissance SoC et FPGA
• Suppression du bruit des lignes électriques dans :
  • Ordinateurs et périphériques (cartes mères, cartes graphiques, contrôleurs SSD)
  • Electronique de divertissement grand public (décodeurs, consoles de jeux, téléviseurs intelligents)
  • Systèmes de contrôle des maisons et des bâtiments (thermostats intelligents, panneaux de sécurité, contrôleurs CVC)
• Filtrage et stockage d'énergie dans :
  • Entraînements et outils industriels (entraînements de moteur compacts, outils sans fil, modules API)
  • Équipements de télécommunications (petites cartes de ligne, modules de stations de base, appareils CPE)
  • Instruments médicaux (moniteurs portables, équipements de diagnostic), pour lesquels une alimentation fiable et à faible bruit est essentielle

Grâce à sa conception blindée et discrète, la famille IHLP1212‑EZ‑1Z s'adapte particulièrement bien aux PCB multicouches haute densité placés sous des dissipateurs thermiques ou dans des boîtiers soumis à des contraintes mécaniques strictes.

Notes de conception pour les ingénieurs

Lors de la conception du IHLP1212‑EZ‑1Z dans des convertisseurs DC/DC ou des filtres de bruit, quelques points pratiques permettent d'obtenir le meilleur équilibre entre taille, perte et performances EMI.

1. Sélection de l'inductance et du courant nominal

• Pour les convertisseurs abaisseurs, la valeur de l'inductance affecte le courant d'ondulation et le comportement transitoire. Une inductance plus faible (vers 0,22 µH) permet une réponse transitoire plus rapide mais augmente le courant d'ondulation et les pertes dans le noyau ; une inductance plus élevée réduit l'ondulation mais peut augmenter la taille ou le DCR.
• Pour une valeur d'inductance donnée, le choix du profil le plus haut (1,5 mm ou 2,0 mm) offre généralement un DCR inférieur et/ou des courants nominaux plus élevés, au détriment de la hauteur z. Cela peut être critique sous les dissipateurs thermiques ou dans les produits minces comme les équipements réseau compacts.
• Utilisez le courant nominal thermique comme référence thermique, en vous assurant que le courant efficace le plus défavorable plus l'ondulation ne poussent pas l'augmentation de la température au-delà des limites du système.

2. Gérer la performance thermique

• Bien que la famille prenne en charge un fonctionnement jusqu'à +125 °C, la conception thermique doit tenir compte de la température ambiante, des composants chauds voisins et du flux d'air.
• Placez l'inducteur pour bénéficier du flux d'air et de la propagation du cuivre dans le PCB ; une zone de cuivre supplémentaire sous et autour des coussinets réduit l'augmentation de la température.
• Dans les conceptions compactes avec plusieurs inducteurs à proximité (par exemple, VRM multiphasés), maintenez un espacement suffisant pour éviter le couplage thermique.

3. Considérations EMI et mise en page

• La construction à blindage magnétique permet de réduire les champs parasites et la diaphonie, mais de bonnes pratiques d'implantation restent essentielles.
• Gardez les boucles di/dt élevées (nœud de commutation vers l'inductance puis vers le condensateur de sortie et inversement) aussi petites que possible afin de minimiser les émissions rayonnées.
• Si l'inductance est utilisée pour le filtrage d'entrée ou de sortie, placez-la à proximité des condensateurs et des dispositifs d'alimentation associés afin de réduire l'inductance parasite.

4. Aspects mécaniques et fiabilité

• Le corps composite est conçu pour offrir une résistance élevée aux chocs mécaniques et aux cycles thermiques, prenant en charge des applications telles que les outils portables, les entraînements industriels ou les commandes de bâtiments installées sur le terrain.
• Pour les environnements difficiles, vérifiez la fiabilité des joints de soudure et envisagez un sous-remplissage ou un support mécanique si de fortes vibrations sont attendues, même si l'inducteur lui-même est robuste.

5. Qualification et documentation

• La série est conforme RoHS, sans halogène et Vishay Green, ce qui simplifie la documentation de conformité environnementale pour les équipements finaux.
• Pour les applications critiques en matière de sécurité ou à longue durée de vie (telles que les instruments médicaux ou l'automatisation des bâtiments), vérifiez les dernières courbes de déclassement, les données des tests d'endurance et les rapports de qualification dans la fiche technique officielle et la documentation qualité.

Source

Les informations contenues dans cet article sont basées sur le communiqué de presse officiel de Vishay Intertechnology et les informations produit associées pour la série IHLP1212-EZ-1Z, avec des commentaires indépendants supplémentaires destinés aux ingénieurs de conception et aux prescripteurs de composants.

Références

1. Communiqué de presse Vishay IHLP1212‑EZ‑1Z
2. Page produit et fiche technique Vishay IHLP1212‑EZ‑1Z