YAGEO METCOM メタルコンポジットパワーインダクタ

インダクタは、コンデンサや抵抗器とともに、最も広く使用されている電気および電子回路コンポーネントの1つです。インダクタは、磁気エネルギーを蓄える受動的なエネルギー貯蔵コンポーネントです。インダクタの構造は比較的簡単で、コイル状に巻かれたワイヤのみで構成されています。インダクタの回路記号は以下の通りです：

インダクタの基本的な電気的特性

インダクタの場合のオームの法則は、次の式で表されます：

この方程式は、インダクタを流れる電流の変化速度が瞬時ではないことを示しています。インダクタが通電されると、インダクタの両端にすぐに電圧が生じます。しかし、インダクタを流れる電流は急激には変化しません。簡単に言えば、インダクタは電流の変化に抵抗します — インダクタを通る電流は、下図に示すように指数関数的に変化します。

純粋な誘導性回路の場合、電圧は電流に対して90°先行します。純粋な誘導性回路の電圧と電流の波形は、以下の図に示されています。

インダクタは、磁気エネルギーを操作して動作するすべての種類の電気機器や装置に使用されています。このような機器や装置の例には、モーター、トランスフォーマー、リレー、スピーカー、電源などがあります。モーター、トランスフォーマー、ジェネレーター内の巻線やコイルは、インダクタの例です。

METCOM パワーインダクタ

インダクタの構造材料は、インダクタの性能特性を決定する上で重要な役割を果たします。インダクタの主な用途として、DC-DCコンバータやスイッチモード電源が挙げられます。インダクタは、スイッチング電源の入力段および出力段のフィルターで頻繁に使用されます。しかし、従来の材料で作られたインダクタは、要求の厳しい自動車用途での性能においてしばしば不足します。一方、金属複合インダクタは、自動車用SMPS（スイッチングモード電源）用途における理想的なソリューションです。

金属複合インダクタの最初の利点は、高い飽和特性により電流過渡に対する許容度が高いことです。コイルのインダクタンスは温度によって変化します。しかし、METCOMインダクタはこの問題を大幅に軽減することができます。これらのインダクタは、広範囲の温度範囲で安定した性能を提供します。MPEVシリーズMETCOMインダクタの最大動作温度は180oCです。

利点と用途

METCOM MPEVシリーズのメタルコンポジットパワーインダクタは、自動車業界向けのDC-DCスイッチング電源用に特別に設計されています。METCOMパワーインダクタは、スイッチング電源においてパワーインダクタおよびEMIフィルターインダクタとして使用することができます。自動車業界におけるMETCOMパワーインダクタの主な用途の一部は以下の通りです。

METCOM MPEVパワーインダクタの利点は以下の通りです:

スイッチモード電源は高周波で動作し、電力定格を持っています。このため、電源回路は常に過熱、電流過渡現象、電磁干渉のリスクにさらされています。これらの問題すべてが回路の損傷や部品故障を引き起こす可能性があります。METCOMインダクタの複合金属構造は、電流過渡現象に対する高い耐性と高い動作温度を保証します。したがって、電源の信頼性と耐久性が大幅に向上します。さらに、低音響ノイズと磁束漏れがSMPS（スイッチングモード電源）の電力効率を向上させます。

KEMETの研究、材料科学、および磁性粉の開発により、METCOMパワーインダクタは優れた耐熱特性を備えています。そのため、METCOMパワーインダクタの耐熱性能は、以下のグラフに示されているように競合他社を大きく上回っています。

以下の図は、METCOMパワーインダクタの断面構造デモンストレーションを示しています:

パワーインダクタの金属複合コアは、磁性粉末、バインダ材、絶縁コーティングで構成されています。この複合材料は、優れた性能と電気的および熱的特性を保証します。絶縁コーティングは、コア材料が不連続であるように粒子間の接触を防ぐために必要です。コア材料の不連続性により、渦電流が原因となる初期の磁束飽和を防ぎます。飽和したコアは磁束をこれ以上運ぶことができず、加熱によるエネルギー損失を引き起こします。コーティングの耐熱性が、MPEVの高温動作を可能にします。複合金属構造によって提供される主な利点には、安定したインダクタンス値、低い漏れ損失、コアストレスの軽減、そして低温度が含まれます。

車載スイッチモード電源

現在、EV業界は活況を呈しており、今後数年間で自動車市場を支配することになるでしょう。スイッチングモード電源はこれまで常に車両の電気システムの重要な部分を構成してきました。しかし、EVの登場により、これらの電源の重要性は飛躍的に高まりました。ヘッドライトや方向指示器からパワーステアリングやインフォテインメントシステムに至るまで、車両のすべての電子サブシステムは、その動作にスイッチング電源を依存しています。さらに、ABS、エアバッグ、クルーズコントロール、衝突回避、パワーステアリングなどの安全性に重要なシステムも、高性能電源に依存しています。そのため、自動車用電源の信頼性と安全性が極めて重要です。電源の故障や誤動作は、重要なサブシステムの喪失につながり、事故やけがを引き起こす可能性があります。この状況において、信頼性の高い回路部品の使用が重要となります。KEMET METCOMパワーインダクタは、従来の自動車業界およびEV自動車業界が求める安全性、品質、性能基準を満たしています。これらのインダクタは、優れた合成金属技術により、安定したインダクタンスを提供し、より高いパワーおよび温度定格を実現します。

KEMET METCOM MPEVパワーインダクタは、自動車業界以外の他の業界のアプリケーションにおいても価値があります。これらのパワーインダクタは、電力コンバータ、オートメーションシステム、画像処理システムで使用されるDC-DCコンバータやスイッチング電源に使用することができます。METCOMパワーインダクタは、最大48 VのDC-DCコンバータで効果的に使用できます。

製品ファミリー

METCOMパワーインダクタは、3つのファミリーに分類できます：

MPXファミリーのインダクタは、消費者、商業、および産業グレードの用途に適しています。このファミリーで利用可能なインダクタンス範囲は0.1-100 µHです。MPXVおよびMPEVファミリーの電力インダクタは、特に自動車用途向けに設計され、AEC-Q200に準拠しています。MPXVファミリーの利用可能なインダクタンス範囲は0.1-100 µHですが、MPEVの場合は0.47-47 µHです。MPXおよびMPXVは最大155°Cの動作温度に達し、MPEVインダクタはさらに180°Cまで対応可能です。

金属複合材インダクタとフェライトインダクタの比較は以下の図に示されています: