电子元器件与信息技术|43电子元器件与材料·大功率金属粉芯模压电感设计与验证黄家毅，唐建伟，龚志良，陈榕寅，严平东莞铭普光磁股份有限公司，广东东莞523000摘要：随着微电子、半导体快速发展，CPU、GPU等大规模性IC芯片性能得到不断提升。为了提高响应速度和降低功耗，则需使用低压大电流的电压调节器模块VRM给芯片供电，而在这种直流转换器中大部分使用大功率的模压电感作为输出储能电感。文中介绍模压电感并给出了其工程上设计步骤，结合产品测试和计算机仿真技术给出了这类电感三个关键参数——电感、饱和电流和温升电流推导验证过程和计算方法，并对各种尺寸不同型号模压电感进行模拟计算和产品实际测试对比，模拟结果和实测差异很小，能满足模压电感工程上设计要求。本文给出适用于使用了粉芯类磁体这一类电感研发设计的详细方法和理论依据，供同行技术人员参考，可提升开发效率。关键词：模压电感；FeSiCr合金粉；电感计算；饱和电流；温升估算中图分类号:TM55文献标志码:ADOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2022.11.0110引言随着微电子、半导体SOC、IC的快速发展，对功率元件的性能要求不断提升。特别是对服务器的中央处理器（CPU）、显卡（GPU），为了提高响应速度和降低功耗，则需使用低压大电流的电压调节器模块VRM（VRD）来供电[1]。VRM是一种高压转低压1.xV的多相DC-DC变换器，对于CPU、GPU、SOC等对功率需求不断提升，从原来单相供电变成多相供电，电感器需求增多，为节省空间，迫切要求功率器件进一步小型化和提高单位功率密度。模压电感与传统铁氧体绕线电感相比具有大电流、低噪音、磁屏蔽、高强度、强抗震性等优越的特性[2]，在智能移动终端、笔记本电脑、服务器、新能源汽车、显卡等产品中的大功率DC-DC转换器得到广泛应用。电感在电路中有三个关键参数：电感值、饱和电流、温升电流。电感和饱和电流取决于磁芯材料材质和磁路设计，温升电流参数主要是由线圈的直流电阻决定。模压电感可以通过类似ANSYSMaxwell电磁仿真软件和热仿真软件来设计[3]。但是这不仅仅涉及昂贵的仿真软件授权费用，还需要具有丰富工程经验的仿真工程师。当然也有文献提出模压电感感值的计算方法[4]，但并未提及饱和电流和温升计算。因此，本文给出适用于模压电感研发设计的详细方法和理论依据，供同行技术人员参考。1模压电感结构与设计流程模压电感（MoldingInductors）是使用模具把磁性粉末和线圈一次性压制成型的电感。由于线圈和磁芯一次成型，又称...
