電子變壓器必須改革和創(chuàng )新的原因
近30年來(lái),各種門(mén)類(lèi)的電子產(chǎn)品幾乎都在向著(zhù)高頻化、高效率、低損耗和高性?xún)r(jià)比方向發(fā)展,使得傳統的EI、C型磁心電子變壓器的生存空間變窄變小。因此,在我國大陸的電子變壓器產(chǎn)量中傳統型仍占很大比例的情況下,必須以改革和創(chuàng )新的精神,加大其更新?lián)Q代的腳步,否則,內地的電子變壓器行業(yè)還會(huì )較長(cháng)時(shí)間地處于“打工”地位。
據廣東電感廠(chǎng)家介紹,在某種意義上講,我國的電子變壓器產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著(zhù)三個(gè)層次的更新?lián)Q代:
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第一層次是立體變壓器向平面型變壓器的革新,平面變壓器的體積重量比傳統型減小了80%,已形成5W-20kW/20kHz~2MHz的產(chǎn)品系列,其效率的典型值可達98%。
第二層次更新是片式變壓器的批量生產(chǎn)。片式變壓器的高度進(jìn)一步降低,基本實(shí)現了扁平化。它們適合于電流在100A以上的低壓大電流電源的要求。其結構一般采用一個(gè)初級繞組多個(gè)磁心代替傳統的一個(gè)磁心多個(gè)繞組。
第三層次更新則是薄膜變壓器的研制設計成功。由于采用薄膜結構,更好地實(shí)現了低高度,一般小于1mm,工作頻率超過(guò)1MHz,達10 MHz~100MHz。薄膜變壓器可以采用集成電路工藝制造,故成本并不比片式變壓器高,薄膜變壓器是廣泛使用的直流開(kāi)關(guān)電源變壓器的發(fā)展方向。
從使用角度而言,電子產(chǎn)品的設計越來(lái)越個(gè)性化與多元化,門(mén)類(lèi)、品種、型號多。電子變壓器的設計制造必須適應這種潮流與原則。據廣東電感廠(chǎng)家講述,目前,電子變壓器的設計制造必須注意到如下一些要求:
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1、結構設計,總的趨向是小薄輕,適合于SMT安裝要求。對電子變壓器設計者來(lái)說(shuō),小薄輕是在三大被動(dòng)元件中最為困難的。為了達到小型化指標要求,首選措施是提高電源的工作頻率,目前的工作頻率為20kHz~100MHz以上。選擇高的工作頻率,隨之而來(lái)的是高頻損耗和電磁噪聲的增大,這就需要采用新的高端磁性材料和抗電磁干擾器件來(lái)克服,這將使電子變壓器及電源設計復雜化。
2、電子變壓器設計要把工作效率、生產(chǎn)效率放在重要位置。提高電子變壓器的工作效率與生產(chǎn)效率是環(huán)保與節能的具體落實(shí)。在電子變壓器設計中,要求的工作效率為:100W以下的小功率直流開(kāi)關(guān)電源的效率>85%;中大功率直流開(kāi)關(guān)電源的工作效率應大于90%。電子變壓器和電感器的損耗占電源功率的15%左右,所以要求電子變壓器的工作效率>95%~98%。電子變壓器的空載損耗和空載電流是電子設備待機損耗的主要因素,因此,要求電子變壓器的空載損耗最好小于2%。提高電子變壓器工作效率的設計還必須解決其發(fā)熱少散熱快等問(wèn)題。
3、與其他任何產(chǎn)品一樣,成本是電子變壓器設計必須面對的問(wèn)題。電子變壓器除了應在低損耗、小尺寸、高效率、穩定可靠等方面適應現代電子設備要求外,低價(jià)位是市場(chǎng)競爭的必要條件。降低變壓器成本,設計是基礎。設計時(shí)原材料的采用、結構形式對成本起主導作用,工藝設備和工藝過(guò)程設計,在線(xiàn)測試設備與路線(xiàn)設計等等都應以最低成本為前提。
4、在有些材料漲價(jià)并維持在高價(jià)位的情況下,尋找一些較低價(jià)位的材料來(lái)替代,如以銅包鋁導線(xiàn)替代銅導線(xiàn)。