【導讀】醫(yī)療設備由于其行業(yè)（用途）的特殊性，對使用的電子元器件的精度、可靠性有著遠遠高于消費類產(chǎn)品的標準；不僅如此，鑒于
● 人口老齡化
● 醫(yī)療資源相對人口比例匱乏
● 新冠甚至更多未知突發(fā)疫情
全球共同面對的醫(yī)療健康大環(huán)境促使醫(yī)療電子必將更快地向大健康和遠程醫(yī)療趨勢發(fā)展。無論是臨床治療和檢測，還是便攜、穿戴或遠程的醫(yī)療監(jiān)測、健康護理，醫(yī)療電子產(chǎn)品在小型化、安全可靠、多功能、省電節(jié)能等方面將面對越來越高的要求。
電子設備的核心組件電源電路中DC-DC轉換器IC的高速轉換，以及使用的電感器的低阻抗化的進一步發(fā)展，使得功率電感器在小型化、薄型化、低直流阻抗、支持大電流、高可靠性等方面也面臨更大挑戰(zhàn)。
村田醫(yī)療設備用功率電感器陣容
村田制作所有著豐富多彩的功率電感器產(chǎn)品線，包括金屬合金繞線型、鐵氧體繞線型、鐵氧體多層型等各種結構。
村田三種代表性的電源電感產(chǎn)品類型：金屬合金型、多層型、繞線型
特別是村田的金屬合金功率電感器，采用金屬合金磁芯，利用獨特制作工藝實現(xiàn)了高品質(zhì)、高可靠性、高耐久性，并使用低磁芯損耗材料提高了電路效率，被廣泛用于醫(yī)療、汽車等對高性能和高可靠性要求極高的設備中。
例如，在內(nèi)視鏡、超聲波診斷裝置、透析裝置、X線平板探測器、生物監(jiān)測儀、MRI、CT、血糖計等裝置，以及靠無線通信連接各種醫(yī)療設備的模塊電路中，村田金屬合金功率傳感器都有著廣泛的用途，并為實現(xiàn)醫(yī)療設備的小型化繼續(xù)做出貢獻。
金屬合金功率電感器采用金屬合金磁芯，利用獨特制作工藝實現(xiàn)了高品質(zhì)、高可靠性、高耐久性，并使用低磁芯損耗材料提高了電路效率。
需要小型、大電流的用途的村田金屬合金功率電感器
為了更好地說明為什么醫(yī)療設備更青睞使用村田的金屬合金功率電感器產(chǎn)品，下面為你更詳細地介紹金屬合金電感器的構造和優(yōu)越特性。
村田金屬合金功率電感器的構造
金屬合金功率電感器如下圖所示，使用『卷線?金屬合金材料?電極』為主，通過金屬合金材料將卷線一體成型，形成電極，是極其簡單的構造。
村田制作所在這種簡單的構造中，利用獨特的材料技術•繞線技術•成型技術，將電感器商品化。
村田金屬合金功率電感器的特征
下面通過與傳統(tǒng)鐵氧體產(chǎn)品比較，來說明金屬合金功率電感器具有的特征。
特征 1：對應大電流
一般而言，決定功率電感器的直流重疊電流值是阻抗值下降30%時的電流值，如下圖所示，即使金屬合金電感器比起鐵氧體電感器小，但它在30%下降點比鐵氧體有所延長。正因如此，才能實現(xiàn)小型且能夠?qū)箅娏鳌?/div>
區(qū)別是金屬合金材料與鐵氧體材料相比，飽和磁通量密度更大，因此儲存能量高。
特征 2：平穩(wěn)的磁氣飽和特性
同樣，如上所示的直流重疊電流曲線可知，鐵氧體在一定的電流領域內(nèi)能夠維持阻抗值，但是超過限定領域有急速下降的趨勢。與之相反，從低電流到高電流時，金屬合金具有阻抗值緩慢下降的磁氣飽和特性的特征。
由此可見，大電流通入電源電路時，金屬合金發(fā)生電路短路以及誤操作引發(fā)的危險性少。
特征 3：不依賴周圍溫度的溫度特性
金屬合金使用的磁性材料的突出特征是因周圍溫度引起的透磁率的變動非常小，直流重疊特性不依賴周圍溫度，比較穩(wěn)定。
如下圖所示是與同樣尺寸•同樣阻抗值的線圈相比，周圍溫度變化時的直流重疊特性。由此可知，金屬合金 不依賴周圍溫度，能夠獲得穩(wěn)定的直流重疊特性。
由此可知，金屬合金電感器由于元件的小型化實現(xiàn)了搭載元件的高密度封裝化，從而能夠很好的對應內(nèi)部溫度的高溫化和高溫時電路穩(wěn)定性（高可靠性）。
特征 4：低可聽噪聲
由于大電流通過線圈，鐵氧體產(chǎn)品的磁性材料的粘合部位大磁場集中產(chǎn)生磁伸縮現(xiàn)象（磁性材料的磁化強度變化而產(chǎn)生的微小變形現(xiàn)象）和由于卷線間工作的磁性線，卷線發(fā)生微小振動，從線圈本身和傳播振動的封裝基板產(chǎn)生的『keen sounders』（通俗地說就是核心響聲）的現(xiàn)象。
金屬合金由微粒的磁性材料形成線圈，所以不存在磁場集中的地方。成型的核心也能夠抑制卷線本身的振動，是很難發(fā)生核心響聲的電感器（如下圖 ）。
特征 5：低放射噪聲
電感器的物理特性，電流流入時，隨著時間的變化，周圍產(chǎn)生磁通量。磁通量泄露會使周圍同類線圈的綜合電感發(fā)生變動，甚至會給周圍元件帶來不好的影響（誤操作）等。因為會產(chǎn)生消極影響，所以盡可能是超小影響。
如下圖所示是相同尺寸線圈通入一定的電流時，實測線圈上面•側面產(chǎn)生的放射噪聲的比較圖。能夠確認金屬合金的上面•側面的磁通量泄露的較小。
磁性材料間的間隙具有很大的不同，而金屬合金的粒子與粒子之間的間隙非常小。所以泄漏也小。
因此可以說，其適合組件小型化的搭載元件的高密度封裝化，此外，組件基板上元件布局時無需考慮干擾，自由度比較高。
特征 6：耐沖擊性
攜帶和可穿戴的設備實際使用時，很多時候會被粗暴對待，所以要求搭載元件具有優(yōu)越的耐沖擊性。
當不小心掉了一個組件時，組件的外殼對內(nèi)部基板產(chǎn)生的瞬間機械應力當然會非常大，基板也會產(chǎn)生較大的彎曲。由于基板彎曲，會對搭載元件產(chǎn)生彎曲應力，也會接觸到屏蔽板、外殼，而搭載元件必須能夠承受這些。
下圖所示是在一定條件下自由落體試驗的比較結果。
與鐵氧體相比，金屬合金是一體成型，且機械應力只集中在一處，所以不易破損。
由結果來看，和特征⑤說明的內(nèi)容一致，無需考慮封裝位置，元件布局自由度高。
總結一下，村田的金屬合金功率電感器有如下六大主要特征：
1. 對應大電流
2. 平穩(wěn)的磁氣飽和特性
3. 不依賴周圍溫度的溫度特性
4. 低可聽噪聲
5. 低放射噪聲
6. 耐沖擊性
因此，村田金屬合金電源用功率電感產(chǎn)品能夠更好地滿足醫(yī)療檢測設備、健康監(jiān)測裝置等帶來所需要的可靠性和小型化需求，讓醫(yī)療健康裝置更適應未來遠程醫(yī)療和大健康趨勢下的更復雜的應用。
推薦閱讀：
