電感(gǎn)綫圈骨(gǔ)架的(dí)選(xuǎn)材要求與(yǔ)性能分(fēn)析
電子變壓器(qì),功率電感(gǎn),共(gòng)模扼(è)流圈等元器件的運行穩定性,很(hěn)大程度由綫(xiàn)圈骨(gǔ)架材質(zhì)決(jué)定。骨架作(zuò)為繞組載(zǎi)體(tǐ),承擔絕(jué)緣支撐(chēng),導(dǎo)熱(rè),結(jié)構定(dìng)型,抗環(huán)境(jìng)老(lǎo)化多(duō)重(zhòng)作(zuò)用,不同(tóng)功率等(děng)級(jí),工作(zuò)溫(wēn)度,使用(yòng)場景對原料硬性(xìng)指標(biāo)存在(zài)明顯區(qū)分。合理(lǐ)把控(kòng)選材標(biāo)準,結合(hé)材料電(diàn)氣,機(jī)械(xiè),耐熱(rè)性能(néng)綜合評判(pàn),可規避(bì)綫(xiàn)圈短(duǎn)路(lù),骨(gǔ)架(jià)變形(xíng),開裂(liè),絕緣(yuán)失(shī)效等批量(liáng)不良,下(xià)文(wén)圍繞(rào)骨(gǔ)架核(hé)心(xīn)選材(cái)要(yào)求與主流材(cái)料性(xìng)能展開完(wán)整分析。
一,電感(gǎn)綫圈(quān)骨架基礎選(xuǎn)材(cái)硬性要(yào)求
1. 電氣絕緣(yuán)性能要求(qiú)
骨架首要功能(néng)是(shì)隔(gé)離銅綫(xiàn)繞(rào)組與(yǔ)磁芯,材料必(bì)須(xū)具(jù)備高(gāo)體積(jī)電阻(zǔ)率,高擊(jī)穿(chuān)電壓,避(bì)免高壓(yā)工況下(xià)出現爬(pá)電,擊穿(chuān)漏(lòu)電。針(zhēn)對電源(yuán)適配器,車載電感(gǎn)等(děng)高(gāo)壓產(chǎn)品(pǐn),原(yuán)料耐漏電(diàn)起痕(hén)指(zhǐ)數需達(dá)到 CTI≥600V;高頻(pín)電感使(shǐ)用環境下(xià),材(cái)料介電(diàn)損耗(hào)數值要(yào)低,減少(shǎo)高(gāo)頻(pín)工作時發熱損耗,防止(zhǐ)綫(xiàn)圈(quān)溫(wēn)升持續(xù)攀(pān)升。同時(shí)材料本(běn)身不可含有(yǒu)導電(diàn)雜(zá)質(zhì),金(jīn)屬填料(liào),避(bì)免形成(chéng)局部導(dǎo)電通(tōng)道引(yǐn)發匝間短(duǎn)路(lù)。
2. 耐熱(rè)與熱(rè)穩定(dìng)要(yào)求(qiú)
電感(gǎn)持續(xù)工(gōng)作會(huì)產生銅損(sǔn)與鐵(tiě)損,內(nèi)部溫升(shēng)普遍可達 100℃至 150℃,車載(zǎi),工(gōng)業功率(shuài)電感(gǎn)短時峰(fēng)值(zhí)溫(wēn)度(dù)更高。選材需匹(pǐ)配對應(yīng)的熱(rè)變形溫度(dù),長期連續使(shǐ)用(yòng)溫(wēn)度(dù),低(dī)溫環(huán)境使用(yòng)場(cháng)景(jǐng)還要(yào)兼顧(gù)低溫韌性(xìng),冷熱循環反(fǎn)復(fù)切(qiē)換時不出(chū)現脆裂(liè)。材料熱膨脹係(xì)數(shù)不宜過大,否則(zé)升(shēng)溫後骨(gǔ)架(jià)槽位(wèi)擴張(zhāng),銅綫鬆動移位,震動(dòng)工況(kuàng)下極(jí)易磨(mó)損(sǔn)漆(qī)包綫絕緣層(céng)。另(lìng)外(wài)材料(liào)導熱性(xìng)能適中,能(néng)輔助繞組(zǔ)熱(rè)量向外(wài)傳(chuán)導,降(jiàng)低(dī)局部(bù)熱點(diǎn)。

3. 機(jī)械結構性(xìng)能(néng)要求
骨架注塑(sù)成(chéng)型(xíng)後(hòu)需(xū)完(wán)成自動(dòng)繞(rào)綫,端子壓(yā)接(jiē),組裝磁芯(xīn)等工(gōng)序,原料需(xū)具備充足拉(lā)伸,彎曲(qū),衝擊(jī)強(qiáng)度(dù)。薄壁小型(xíng)電感(gǎn)骨架要求(qiú)原料(liào)韌性優良,繞綫(xiàn)高速拉(lā)扯,端子衝(chōng)壓時(shí)不會(huì)崩角,斷(duàn)裂;大功率(shuài)大(dà)尺(chǐ)寸骨(gǔ)架需(xū)高剛性,長(cháng)期(qī)震動(dòng),高(gāo)低(dī)溫(wēn)循(xún)環下不(bù)變形(xíng),不翹(qiáo)曲。材(cái)料(liào)成(chéng)型(xíng)收縮率(shuài)需(xū)穩(wěn)定可控,收(shōu)縮(suō)差值過(guò)大(dà)會造(zào)成骨架卡槽(cáo)尺寸偏(piān)移(yí),繞(rào)綫排布不(bù)均,影(yǐng)響電感電氣(qì)參數(shù)一(yī)致性。
4. 阻燃,耐(nài)環境(jìng)與加工成型(xíng)要(yào)求(qiú)
電源類電(diàn)子元(yuán)器(qì)件強製(zhì)要求阻燃等級(jí),消費電子常(cháng)規選(xuǎn)用(yòng) UL94 V-0 級無鹵阻燃(rán)材料,工業(yè),車載產品(pǐn)對阻燃(rán),無(wú)鹵素(sù),低(dī)揮發(fā)指(zhǐ)標要求(qiú)更高。針對戶外,車載潮(cháo)濕環(huán)境,材(cái)料(liào)需具備耐水(shuǐ)解(jiě),耐酸(suān)鹼(jiǎn)腐(fǔ)蝕能力,長期(qī)高(gāo)濕環(huán)境不吸水(shuǐ),不析(xī)出有害(hài)物(wù)質。注(zhù)塑(sù)成型層麵,原(yuán)料流(liú)動(dòng)性適配精密(mì)薄壁模(mó)具,成(chéng)型後(hòu)不(bù)易出現縮痕(hén),氣(qì)泡,飛邊,可(kě)滿足自動化(huà)大批(pī)量生產(chǎn),且(qiě)材料不(bù)易腐蝕模具(jù),降低生產維護成本(běn)。
二,主流(liú)電(diàn)感(gǎn)骨(gǔ)架材料綜合性(xìng)能分析
1. PA66 玻纖(xiān)增強尼龍(lóng)
玻(bō)纖增強 PA66 是(shì)中小功率消費電感最(zuì)通(tōng)用材(cái)質(zhì),基礎耐熱(rè)長期使用溫度(dù) 120℃,添加玻纖後拉伸(shēn)強度(dù),剛(gāng)性大幅提(tí)升(shēng),成(chéng)型流動性好(hǎo),適(shì)配(pèi)各類中小型貼片電感(gǎn),充(chōng)電器變(biàn)壓器骨(gǔ)架(jià)。電氣絕(jué)緣性能達標,常(cháng)規工(gōng)況擊(jī)穿電壓滿足民用產(chǎn)品需(xū)求,價(jià)格(gé)優勢(shì)明顯,加(jiā)工成(chéng)本低(dī)。
短板(bǎn)同樣(yàng)突(tū)出,吸(xī)水率(shuài)偏高(gāo),高濕環(huán)境下絕(jué)緣(yuán)強(qiáng)度小(xiǎo)幅(fú)下降;熱變(biàn)形溫(wēn)度(dù)偏低,大功率(shuài)電(diàn)感長(cháng)期(qī)高溫易軟化變形;介(jiè)電(diàn)損耗偏高(gāo),不適合高頻(pín)大(dà)功率(shuài)電(diàn)感,僅(jǐn)適用(yòng)於低(dī)頻低壓消費(fèi)電(diàn)子元器(qì)件(jiàn)。

2. PBT 玻纖增(zēng)強(qiáng)工(gōng)程塑(sù)料
玻纖增(zēng)強(qiáng) PBT 綜(zōng)合均(jūn)衡(héng)性(xìng)優於 PA66,吸水率極(jí)低,耐水(shuǐ)解(jiě)性(xìng)能優異,潮濕(shī)工(gōng)況(kuàng)絕(jué)緣(yuán)穩(wěn)定(dìng)性不受(shòu)影響,長(cháng)期(qī)連續(xù)使用溫度(dù) 130℃,UL94 V-0 阻燃(rán)易實(shí)現。成型(xíng)收(shōu)縮率均匀,尺(chǐ)寸精度高,薄(báo)壁精(jīng)密骨架(jià)成(chéng)型良品率高,介(jiè)電損耗(hào)較低(dī),適配(pèi)開關電源(yuán)低(dī)頻(pín),中頻功率電感。
缺(quē)陷(xiàn)為低(dī)溫(wēn)韌性一(yī)般(bān),零(líng)下溫(wēn)度反(fǎn)復冷熱衝(chōng)擊後易出現(xiàn)細微開(kāi)裂,短時(shí)耐(nài)溫峰(fēng)值(zhí)不足,大功率高溫電感場(cháng)景(jǐng)無(wú)法(fǎ)長(cháng)期使用,多(duō)用(yòng)於適配器(qì),小家(jiā)電常規電感(gǎn)骨架。
3. PET 玻(bō)纖增強(qiáng)塑(sù)料(liào)
改性 PET 成本介(jiè)於(yú) PBT 與(yǔ)高溫(wēn)材料之間(jiān),耐(nài)熱長期 140℃,絕(jué)緣性(xìng)能穩(wěn)定,耐化(huà)學腐(fǔ)蝕(shí),耐油(yóu)汙,車(chē)載(zǎi)低壓(yā)電感,工(gōng)業小(xiǎo)型扼流圈常(cháng)選用(yòng)。材料剛(gāng)性強,成(chéng)型後(hòu)尺(chǐ)寸穩定性(xìng)好(hǎo),不易(yì)發生形(xíng)變,高頻下損耗(hào)優於(yú)尼龍(lóng)材質。
缺(quē)點(diǎn)是注塑成型(xíng)工(gōng)藝窗(chuāng)口(kǒu)窄,冷(lěng)卻速(sù)度控製(zhì)不(bù)當易出現產(chǎn)品脆(cuì)化(huà),抗冷(lěng)熱循(xún)環性能一般,高溫(wēn)長(cháng)時間工(gōng)作會(huì)緩(huǎn)慢老化(huà)變脆(cuì),不(bù)適合大(dà)功率高(gāo)溫工(gōng)況。
4. LCP 液(yè)晶(jīng)高分(fēn)子(zǐ)材(cái)料(liào)
LCP 屬(shǔ)於(yú)高端高(gāo)溫(wēn)專(zhuān)用骨架材料,長期(qī)連續(xù)使用溫(wēn)度可達 180℃以上(shàng),短時耐(nài)溫峰值(zhí)高,熱(rè)膨(péng)脹(zhàng)係數極低(dī),冷熱(rè)循環(huán)幾乎(hū)無變(biàn)形(xíng)。吸水率接近零(líng),耐水解,耐酸(suān)鹼(jiǎn),介(jiè)電(diàn)損耗極(jí)低(dī),高(gāo)頻大(dà)功率電感,車載(zǎi)功(gōng)率(shuài)電感(gǎn),光伏逆(nì)變(biàn)變壓(yā)器(qì)優先選用。材料(liào)絕緣擊(jī)穿(chuān)電(diàn)壓(yā),CTI 漏電指數全(quán)部滿足(zú)嚴苛安規標(biāo)準,無(wú)鹵阻燃(rán)性(xìng)能穩(wěn)定(dìng),自動(dòng)化高速繞(rào)綫(xiàn)不易崩(bēng)裂(liè)。
唯(wéi)一(yī)不足是(shì)原材料(liào)采購成本(běn)高,注塑(sù)設備與模(mó)具(jù)損耗更(gēng)大(dà),僅(jǐn)用於(yú)高(gāo)端(duān)工(gōng)業(yè),新能(néng)源,車(chē)載(zǎi)等高附(fù)加值電(diàn)感(gǎn)產(chǎn)品。
5. PPS 聚苯(běn)硫(liú)醚(mí)
PPS 耐(nài)熱(rè)性(xìng)能接近 LCP,長期使(shǐ)用溫度 170℃,阻燃(rán)天然(rán)達標(biāo)無需額(é)外(wài)添加(jiā)大量(liáng)阻(zǔ)燃(rán)劑,耐(nài)化(huà)學腐(fǔ)蝕(shí)性(xìng)能頂尖(jiān),化工設備配套(tào)電感(gǎn),戶外(wài)大功率扼(è)流圈常用(yòng)。剛(gāng)性強(qiáng),尺寸(cùn)穩定,高(gāo)溫(wēn)環境下機械強度衰減幅度小,絕緣性能不(bù)受高溫,高濕(shī)影(yǐng)響。
流動性較差,薄壁超小型(xíng)骨架(jià)成型難(nán)度(dù)高(gāo),產品(pǐn)韌性(xìng)偏弱(ruò),繞(rào)綫拉(lā)力過(guò)大(dà)容(róng)易(yì)出(chū)現槽口開裂,多(duō)用於(yú)大體(tǐ)積工業功率電感(gǎn)骨架。
三,不同場景(jǐng)材(cái)料選(xuǎn)型總結
普(pǔ)通消(xiāo)費電子(zǐ)低(dī)頻(pín)小(xiǎo)功率電感,優(yōu)先玻(bō)纖增強 PBT,平衡成(chéng)本(běn),尺(chǐ)寸與絕緣性能;大(dà)批量(liáng)低(dī)成(chéng)本充電(diàn)器簡易電(diàn)感可選(xuǎn)用(yòng)玻纖 PA66;車載(zǎi),新(xīn)能源(yuán),高(gāo)頻(pín)大功(gōng)率電感選(xuǎn)用(yòng) LCP 保障高溫(wēn),高頻(pín)穩(wěn)定性(xìng);戶(hù)外工(gōng)業防(fáng)腐大功率(shuài)電感適配 PPS 材(cái)質。
選材(cái)時(shí)不能(néng)單(dān)一參考(kǎo)耐(nài)熱(rè)或(huò)價(jià)格,需要結合(hé)產品工作(zuò)溫升(shēng),工作頻率,使用溫(wēn)濕(shī)度環境,自動化(huà)生產工(gōng)藝綜(zōng)合匹(pǐ)配,從源頭(tóu)減少(shǎo)骨架(jià)變形,絕緣不良,繞綫破損等缺陷,提升電(diàn)感(gǎn)整體使用壽命(mìng)與(yǔ)電(diàn)氣參(cān)數(shù)一致性。
