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高频电子变压器需“轻装上阵”开展

2019-11-29

变压器是运用电磁感应原理来改动沟通电压的设备,指在线圈原边绕组加交变电压发生交变磁通,在副边绕组感生输出电压,然后起到传输能量,变换电压或信号电气绝缘阻隔的作用。变压器在电子电路和电子设备中运用就成电子变压器。高频电子变压器是指作业频率高于20kHz的电子变压器。为什么选20kHz为边界?因为,20kHz是声频上限,超过它就听不见可闻噪声。

现在的电源产品,普遍以“轻、薄、短、小”为特色向小型化和便携化开展。电子变压器有必要适应作为用户的电源产品对体积和分量的要求。同时,高频电子变压器的特色是高频化。从变压器作业原理得知,进步作业频率能够削减变压器的体积和分量,完成短小轻浮化,然后进步单位体积或分量传输功率,高功率密度化。而且,电子变压器的原资料铁心资料和导电资料价格上涨。因而,电子变压器需减小体积和分量轻装上阵,才干下降成本进步分量传输功率更好开展。

高频变压器

如何在开展道路轻装上阵,有以下三点能够借鉴:

一,全体结构优化

为适应电子设备愈来愈轻浮短小,高频电子变压器可从立体结构向平面结构、片式结构、薄膜结构开展,然后构成一代又一代的新高频电子变压器。比方:平面变压器、片式变压器、薄膜变压器。在规划方面,要研讨各种新结构的电磁场散布,如何到达优化规划,还研讨多层结构的各种问题;在生产工艺方面,要研讨各种新的加工办法,然后保证功能的一致性和完成加工工艺的机械化和自动化等;还可探讨空心变压器的结构、规划办法、制作工艺和运用特色。选用计算机对全体结构方案进行优化和具体规划,这样能够缩短规划时刻,削减资料用量,缩短生产周期,下降成本。

二、下降磁芯资料成本

磁芯在以电磁感应原理作业的高频电子变压器中是最要害的部件。磁芯资料的首要开展方向是下降损耗,加宽运用的温度规模和下降成本。

软磁铁氧体是现在高频电子变压器运用的首要磁芯资料,开展方向是开发功能更好的新品种和下降成本的新工艺。它与传统的软磁铁氧体和软磁合金比较,其磁性金属粒子或许薄膜能够散布在非导体和其他资猜中,使高频损耗显着下降,进步了作业频率。加工工艺既可选用热压法加工成粉芯,也能够运用现在的塑料工程技术,注塑成复杂形状的磁芯,具有密度小、分量轻、生产效率高、成本低,产品重复性和一致性好等特色。还能够选用不同的配比,改动磁性。上面已介绍软磁铁氧体和坡莫合金组成的复合资料的例子,现在已开发出作业频率10kHz以上的软磁复合资料粉芯,在高频用滤波电感器中可替代软磁铁氧体。

根据高频电子变压器全体结构的开展要求,磁芯结构开展方向是平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。平面磁芯曾经有的是用原来的软磁铁氧体磁芯进行改造,现在已有专门用于平面变压器的各种低高度软磁铁氧体磁芯。将来还可能开发出各种低高度软磁复合资料磁芯。片式变压器的磁芯除了将平面磁芯进一步压缩而外,也有选用共烧法制作的片式磁芯。

三、线圈结构开展

线圈结构首要的开展方向是平面线圈,片式线圈和薄膜线圈。

立体结构的高频变压器线圈,导线资料考虑集肤效应和邻近效应选用多股绞线,有时也选用扁铜线和铜带。绝缘资料选用耐热等级高的资料,以便进步允许温升和缩小线圈体积,选用双层和三层绝缘导线,削减线圈尺寸。曾经国内开发出以纳米技术把云母泳涂在铜线上的C级绝缘电磁线,已经在工频电机和变压器中运用,获得杰出的作用,估计在高频电子变压器中也会得到运用。

平面结构线圈选用铜箔导线,大多数选用单层和多层印刷电路板制作,也有选用必定图形的铜箔,多个折叠而成的。绝缘资料一般选用B级资料。

薄膜结构线圈,导线选用铜、银和金薄膜,制成梳形、螺旋形、运动场形等图形,绝缘资料选用H级和C级资料。可多层结构或许几个多层线圈组合起来,或许是几个线圈和几个磁芯交叉堆叠而成。


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