在電源設(shè)計中，基于氮化鎵（GaN）的方案可實現(xiàn)更高的開關(guān)頻率、更優(yōu)的散熱性能，同時大幅縮小器件體積和重量（比硅基方案減少50%以上），由此節(jié)省了大量的安裝空間，整機尺寸得以縮小，功率密度大幅提升。這使得氮化鎵器件在5G通信、新能源汽車及數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器電源等領(lǐng)域展現(xiàn)出高功率密度、低能耗和高可靠性等核心優(yōu)勢。隨著其應(yīng)用日益廣泛，對電路中的電感器性能也提出了更高要求。

一、氮化鎵電源對電感器的需求

● 高頻低損耗：GaN器件支持MHz級高頻開關(guān)，能顯著降低無源器件體積，但高頻會導致電感器的趨膚效應(yīng)和磁芯損耗增加。因此，電感器需采用高頻低損耗材料，避免高頻下磁芯發(fā)熱。

● 高飽和電流：GaN電源的高功率密度可能導致電感器承受更高的瞬態(tài)電流，磁芯易飽和，而選擇鐵硅鋁或鐵鎳合金等高Bs磁芯材料，可避免大電流下電感值驟降，同時具備較強的直流偏置能力，以確保動態(tài)負載下的電氣性能穩(wěn)定。

● 低直流電阻（DCR）：降低銅損是提升GaN電源整體效率的關(guān)鍵。通過增加電感線圈導體截面積，如采用粗線徑或扁平線繞組技術(shù)可減少DCR。

● 小型化與高功率密度：GaN電源追求極致的體積壓縮。電感器采用高Bs材料和分布式氣隙設(shè)計，可縮小磁芯體積，從而減少電感體積，減少PCB占板面積。

● 溫度穩(wěn)定性：電感參數(shù)（如感值、損耗）隨溫度變化會影響電源穩(wěn)定性。選擇溫度特性穩(wěn)定的材料可確保電氣特性的穩(wěn)定。因此，GaN電源使用的電感器需具備寬溫工作范圍，在-55℃~150℃內(nèi)保持性能穩(wěn)定。

二、大電流電感CSBA系列，滿足氮化鎵電源方案需求

為滿足高頻應(yīng)用環(huán)境，尤其是氮化鎵電源方案對電感器高頻低損耗、高功率密度、寬溫等性能需求，科達嘉推出了大電流電感CSBA系列。該系列電感采用科達嘉自主研發(fā)的合金粉磁芯材料，具有極低的磁芯損耗，優(yōu)異的軟飽和電流特性、高頻低損耗等特點，通過多重測試證明，CSBA系列在300-600 kHz頻率下電感損耗最低，非常適用于氮化鎵方案設(shè)計。

?該系列電感器目前開發(fā)了1040、1050、1060、1250、1265、1275、1670、1809、2212等 9個產(chǎn)品尺寸，電感值范圍0.17~100.00μH，DCR為0.32~51.30mΩ，飽和電流7.20~70.00A，溫升電流4.80~50.00A。工作溫度：-55℃ ～ +150℃ (包含線圈發(fā)熱)。
CSBA系列電感電氣特性及尺寸詳見表一。

表一：CSBA系列電感電氣特性及尺寸

1.適配氮化鎵高頻特性的低磁損
氮化鎵器件的高頻特性對電感提出了更高要求。CSBA系列采用低磁損材質(zhì)和扁平線繞組設(shè)計，有效降低磁芯損耗和直流電阻（DCR），從而減少高頻工作下的能量損耗，提升電源轉(zhuǎn)換效率。相同封裝合金粉材質(zhì)電感與CSBA在不同頻率下的磁芯損耗對比數(shù)據(jù)請見圖1。

圖1：相同封裝合金粉材質(zhì)電感與CSBA系列電感磁芯損耗對比

2.磁屏蔽結(jié)構(gòu)增強抗干擾能力
CSBA系列采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)，能夠有效抑制電磁干擾（EMI），這在氮化鎵電源的高頻工作環(huán)境中尤為重要。通過減少電路對其他敏感元件的干擾，可提升整體系統(tǒng)的信號傳輸質(zhì)量和可靠性，尤其適用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源等高密度、高復雜度場景。

3.輕薄型設(shè)計，高功率密度
氮化鎵電源通常追求小型化和高功率密度。CSBA系列的輕薄型設(shè)計和緊湊結(jié)構(gòu)（最小尺寸11.20*10.20*4.00mm）節(jié)省了電路板空間，適合高密度貼裝，滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對空間利用率的嚴苛需求。

圖２CSBA1040系列外觀尺寸（mm)

4.寬溫環(huán)境下的穩(wěn)定性
CSBA系列電感的工作溫度范圍為-55℃～+150℃，能夠適應(yīng)高溫工作環(huán)境。其優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性確保了電感在高溫環(huán)境下仍能保持低損耗和高效能，避免因溫升導致的性能衰減。

5.低損耗與高效率
CSBA系列通過采用低損耗金屬磁粉芯材料和優(yōu)化的線圈結(jié)構(gòu)，進一步降低磁芯損耗和電阻損耗，從而提升氮化鎵電源的整體效率。例如，在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源中，低損耗電感可減少能源浪費，符合綠色節(jié)能的發(fā)展趨勢。

6.廣泛的應(yīng)用適配性
CSBA系列電感可廣泛應(yīng)用于氮化鎵電源的DC-DC轉(zhuǎn)換器、開關(guān)穩(wěn)壓器等核心模塊。例如，在AI服務(wù)器電源或新能源設(shè)備中，其大電流處理能力和高頻適應(yīng)性能夠支持高功率密度的電源設(shè)計，同時保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

科達嘉CSBA大電流電感系列通過材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工藝改進，在氮化鎵電源中實現(xiàn)了低損耗、高可靠性、抗干擾性強及高功率密度等綜合優(yōu)勢。這些特性使其成為適配氮化鎵技術(shù)升級的理想選擇，尤其適用于需要高頻、高溫、高穩(wěn)定性的高端電源系統(tǒng)，能顯著提升電源系統(tǒng)的性能和可靠性。

三、環(huán)保標準

產(chǎn)品符合RoHS、REACH、無鹵等環(huán)保要求。

四、生產(chǎn)情況

產(chǎn)品已批量生產(chǎn)，交期4-6周。
如需申請樣品或了解更多詳情，請訪問科達嘉官網(wǎng)或與我們的銷售人員聯(lián)系。

審核編輯 黃宇