電源設計において、GaNベースのソリューションはより高いスイッチング周波数、優れた熱性能、そして大幅に小型軽量化されたデバイスを実現します。これはシリコンベースのソリューションと比較して50%以上小さくなります。これにより、設置スペースを大幅に節約し、システム全体のサイズを最小限に抑え、電力密度を大幅に向上させることができます。その結果、GaNデバイスは5G通信、電気自動車、データセンター、サーバー電源などでの応用において、高電力密度、低エネルギー消費、高信頼性といった主要な利点を示します。これらの応用が拡大するにつれて、回路内のインダクタ性能に対する要求も高まっています。
1. GaN電源システムにおけるインダクタの要件
● 高周波、低損失
GaNデバイスはMHzレベルの高周波スイッチングをサポートし、これにより受動部品のサイズを効果的に削減できます。しかし、高周波ではインダクタでスキン効果やコアロスが発生します。そのため、インダクタは高周波でのコア加熱を防ぐために低損失材料を使用する必要があります。
● 高い飽和電流
GaNシステムの高い電力密度は、インダクタに高い一時的な電流を引き起こす可能性があり、これによりコアの飽和リスクが生じます。高い飽和磁束密度（Bs）を持つFe-Si-AlやFe-Ni合金などの材料が好まれ、これは高電流時の急なインダクタンス低下を防ぎ、ダイナミック負荷下での安定した電気特性を確保します。
● 低いDC抵抗 (DCR)
銅損を最小限に抑えることは、GaNシステムの効率向上において重要です。太い線径やフラットワイヤー巻きなどの技術は、導体断面積を増やすことでDCRを低減します。
● 小型化と高電力密度
GaNシステムは極限の小型化を目指しています。高Bs材料と分散ギャップ設計を採用したインダクタはコアサイズを最小限に抑え、PCB上の占有面積を削減します。
● 温度安定性
温度に応じて変動するインダクタのパラメータ（例えばインダクタンス、ロスなど）は電源システムを不安定にする可能性があります。安定した熱特性を持つ材料を使用することで、広い温度範囲（-55℃から+150℃）で一貫した性能を確保します。
2. CSBA高出力電流インダクタシリーズ：GaN電源ソリューション向けに設計
高周波GaNアプリケーションの要求に対応するために——特に低損失、高電力密度、広温度帯域性能のために—— コダカ CSBA高出力電流インダクタシリーズが発表されました。革新的な合金粉末コアを採用し、このシリーズは優れたソフトサチュレーション特性と高周波効率を提供します。広範なテストにより、コンパクトな高出力電流インダクタCSBAシリーズが300~600 kHzで最小限の損失を達成し、GaNベースの設計に最適であることが確認されています。
CSBAシリーズは、CSBA1040、CSBA1050、CSBA1060、CSBA1250、CSBA1265、CSBA1275、CSBA1670、CSBA1809、CSBA2212の9種類のサイズで提供されています。これらの固定インダクタのインダクタンスは0.17μHから100μHまでで、DCRは低く0.32mΩまで、飽和電流は最大70A、動作温度範囲は-55℃~+150℃です。
1) GaN高出力動作用の低コアロス
GaNの高周波動作にはコアロスが最小限のインダクタが必要です。コンパクトな高出力インダクタCSBAシリーズは、低ロス素材とフラットワイヤー巻き設計を採用し、コアロスとDCRを低減することで、電力変換効率を向上させます。以下に示すのは、標準の合金粉末インダクタとCSBAシリーズの周波数ごとのコアロスの比較データです。
2) EMI低減のための磁気シールド
コンパクトな高電流電源インダクタCSBAシリーズには、磁気シールドが統合されており、GaN高出力アプリケーションにおいて重要な電磁妨害（EMI）を効果的に抑圧します。感度の高い部品への干渉を最小限にすることで、信号の完全性とシステムの信頼性を向上させ、データセンターサーバーの電源供給など、高密度アプリケーションに最適です。
3) 高出力密度向けの超コンパクト設計
スリムなプロファイルとコンパクトな構造（最小サイズ：11.20 X 10.20 X 4.00 mm）を備えたコンパクト高出力インダクタ CSBA シリーズは、PCBスペースを節約し、高密度実装をサポートし、現代の電子機器の厳しいスペース効率要件に対応します。
4) 広範囲温度安定性
-55℃から+150℃までの幅広い温度範囲で動作するコンパクト高出力インダクタ CSBA シリーズは、高温環境下でも低損失と高効率を維持し、熱劣化問題を効果的に防止します。
5) 低損失、高効率
最先端の合金粉末コアと最適化されたコイル構造により、コア損失と抵抗損失が最小限に抑えられ、全体的なGaNシステムの効率が向上します。例えば、サーバ電源において、低損失インダクタはエネルギー浪費を削減し、グリーンエネルギーのトレンドに適合します。
6) 幅広いアプリケーション互換性
その コンパクト高出力インダクタ CSBA シリーズ GaNベースのDC-DCコンバータ、スイッチングレギュレータ、AIサーバ電源や新エネルギー機器のコアモジュールに広く適用可能です。その大電流処理能力和高周波対応能力は、高出力密度設計をサポートしながら、長期的な信頼性を確保します。
3. 環境基準
小型の大電流電源インダクタCSBAシリーズは、RoHS、REACH、および無ハロゲン要件を満たしています。
4. 製品状況
CODACAのすべての部品と同様に、小型の大電流電源インダクタCSBAシリーズは量産に入っており、リードタイムは4〜6週間です。
EN