國(guó)內(nèi)變壓器有新突破

發(fā)布時(shí)間： 2012-06-27　　點(diǎn)擊次數(shù)： 1812次

近年來(lái)，電源中電子變壓器所用的鐵心材料和導(dǎo)電材料價(jià)格連續(xù)上漲，上游原材料形成賣方市場(chǎng)。作為下游的電子變壓器的電源用戶，可以在范圍內(nèi)選擇和采購(gòu)，形成買方市場(chǎng)。處于中間位置的電子變壓器行業(yè)，只有走技術(shù)創(chuàng)新之路，才能擺脫這種兩頭受氣的困境。然而，在成熟的電子變壓器行業(yè)里，技術(shù)創(chuàng)新比較困難。但是每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)的改進(jìn)，就可以帶來(lái)新的理念和新的產(chǎn)品。

走技術(shù)創(chuàng)新之路，要時(shí)刻記住要達(dá)到的目的。電源中的電子變壓器，象所有作為商品的產(chǎn)品一樣進(jìn)行任何技術(shù)創(chuàng)新，都必須在具體使用條件下完成具體功能中，追求性能價(jià)格比。現(xiàn)在的電源產(chǎn)品，普遍以“輕、薄、短、小”為特點(diǎn)向小型化和便攜化發(fā)展。電子變壓器必須適應(yīng)作為用戶的電源產(chǎn)品對(duì)體積和重量的要求。同時(shí)，電子變壓器的原材料（鐵心材料和導(dǎo)電材料）價(jià)格上漲。因此，如何減小體積和重量，如何降低成本，成為近年來(lái)電子變壓器發(fā)展的主要方向。

硅鋼是工頻電源中電子變壓器大量使用的鐵心材料。要減少電子變壓器中的鐵心用量，必須提高硅鋼的工作磁通密度（工作磁密）。硅鋼的工作磁密既決定于飽和磁通密度，又決定于損耗。因?yàn)樾适请娮幼儔浩鞯闹匾阅苤笜?biāo)，現(xiàn)在，為了節(jié)能，許多電源產(chǎn)品都提出待機(jī)損耗要求。電子變壓器的鐵心損耗是待機(jī)損耗的主要組成部分，因此，都對(duì)電子變壓器的效率或損耗提出明確的嚴(yán)格要求。

2008年以來(lái)，取向和無(wú)取向冷軋硅鋼價(jià)格上漲，卷繞式環(huán)形鐵心，相比于R型、CD型和EI型鐵心，由于消耗材料少，可以節(jié)約20%以上的鐵心材料成本，擴(kuò)大了電子變壓器中的使用范圍。卷繞式環(huán)形鐵心可以充分發(fā)揮取向冷軋硅鋼的性能，與無(wú)取向冷軋鋼相比，工作磁密要高得多。同時(shí)不象R型、CD型和EI型的鐵心那樣，可以充分利用硅鋼材料，不會(huì)有邊角廢料，材料利用率可以達(dá)到98%以上。

作為電子變壓器一大類的工頻變壓器，采用工作磁密高的鐵心材料后，可以不減少鐵心截面和體積，而是減少線圈匝數(shù)，減少用銅量。在現(xiàn)在銅材價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵心材料的情況下，可能是更好的一種設(shè)計(jì)改進(jìn)方案。

軟磁鐵氧體是中、高頻電源中電子變壓器大量使用的鐵心材料，和金屬軟磁材料相比，軟磁鐵氧體的飽和磁密低，磁導(dǎo)率低，居里溫度低，是它的幾大弱點(diǎn)。尤其是居里溫度低，飽和磁密Bs和單位體積功率損耗Pcv都會(huì)隨溫度變化。溫度上升，Bs下降，Pcv開始下降，到谷點(diǎn)后再升高。因此在高溫條件下，只要Bs保持較高水平，就可以把工作磁密Bm選得高一些，從而減少線圈匝數(shù)，降低用銅量和成本。高溫高飽和磁密軟磁鐵氧體材料，還可以擴(kuò)大電子變壓器使用的溫度上限到120益甚至150益。

例如，汽車用電子設(shè)備中的高頻電子變壓器，在外界溫度條件變化大和發(fā)動(dòng)機(jī)室發(fā)熱的高溫條件下工作，就必須采用高溫高飽和磁密軟磁鐵氧體。軟磁復(fù)合材料（SMC）是上世紀(jì)90年代開發(fā)出來(lái)的新型軟磁材料，其出發(fā)點(diǎn)是想把金屬軟磁材料的工作頻率向MHz級(jí)和GHz級(jí)擴(kuò)展，因此將金屬軟磁材料與其他高電阻材料，如石英、陶瓷、高分子材料等復(fù)合在一起，只要控制金屬軟磁材料的體積百分?jǐn)?shù)在逾滲極限以下，就有可能保持軟磁特性，又減少各種高頻率損耗，成為一種新的軟磁材料――軟磁復(fù)合材料，取英文名稱的*個(gè)字母，簡(jiǎn)稱SMC材料。

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