金华变压器未来发展趋势_0

  金华变压器的最大特点就是化。从金华变压器的任务道理来看，进步任务频率，可以削减金华变压器的体积和分量，也就是完成短小轻浮化，然后进步单元体积(或分量)传输功率，也就是高功率密度化。这些都是金华变压器自身固有的特点和直接带来的后果，而不克不及简略地把化、短小轻浮化、高功率密度化，作为金华变压器的开展偏向。下面从金华变压器的全体构造、磁芯资料和构造、线圈资料和构造几个方面，提出一些开展偏向的定见。
1 全体构造
  为顺应设备愈来愈轻浮短小，金华变压器一个首要开展偏向是从立体构造向平面构造、片式构造、薄膜构造开展，然后构成一代又一代的新的金华变压器：平面金华变压器、片式金华变压器、薄膜金华变压器。金华变压器的全体构造的开展，不单构成新的磁芯构造和线圈构造，采用新的资料，并且对设计方面和出产工艺方面也带来新的开展偏向。在设计方面，除了要研讨各类新构造的电磁场散布，若何到达最佳的优化设计，还要研讨多层构造的各类问题。在出产工艺方面，要研讨各类新的加工办法，然后包管功能的一致性和完成加工工艺的机械化和主动化等。
  在MHz级金华变压器中，愈来愈多的使用范畴采用空心金华变压器。讨论空心金华变压器的构造、设计办法、制造工艺和使用特点也是其研讨和开展偏向。别的，压电金华变压器等新任务道理的金华变压器的研讨也是开展偏向，经由近十年的研讨开拓，压电金华变压器曾经在一些范畴中获得了实践使用。
  采用核算机对全体构造方案进行优化和详细设计，是目前各类器件的首要开展偏向之一，当然也是金华变压器的一个首要开展偏向。如许可以缩短设计工夫，削减资料用量，缩短出产周期，降低本钱。
2 磁芯资料和构造
  磁芯在采用软磁资料，以电磁感应道理任务的金华变压器中是最要害的部件。磁芯资料的首要开展偏向是降低损耗，加宽运用的温度局限和降低本钱。磁芯构造的首要开展偏向是若何构成外形和尺寸最佳(对电磁功能、散热、用量和本钱等参数)的平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。
目前各类软磁资料，都在不时地改良和开拓，以竞争金华变压器的市场。
  软磁铁氧体是目前金华变压器运用的首要磁芯资料，开展偏向是开拓功能更好的新种类和降低本钱的新工艺。在资料新种类方面，日本TDK公司在2003年开拓出宽温低损耗资料PC95，在25℃～120℃温度局限内损耗都小于350mW/cm3(在100kHz×200mT前提下)。在80℃时损耗最小，为280mW/cm3。25℃时Bs为540mT，100℃时，Bs为420mT。还开拓出高温高饱和磁密资料PE33，居里点Tc>290℃，在100℃下，Bs为450mT。在100℃，100kHz×200mT前提下，Pc≤1100mW/cm3，日本FDK公司，德国EPCOS公司、Ferrocube公司也开拓出相似的高温高饱和磁密资料。
  高磁导率资料也有很多新种类，如TDK公司的脉冲金华变压器用H5C5，μi为30000左右。抗电磁搅扰电感器用HS10，还具有优越的频率特征和阻抗特征，在500kHz仍具有较高磁导率，固然初始磁导率不高，只要10000左右。高磁导率高饱和磁密资料DN50，在25℃时Bs为550mT，在100℃时Bs为380mT，μi为5200左右，居里温度Tc≥210℃。
  在新工艺方面，自延伸高温组成法(SHS)是近年来的研讨热点，其道理是应用反响物内部的化学能来组成资料。整个工艺极为简略，能耗低，出产效率与产物纯度高，对情况污染，曾经成功组成Mg、MgZn、MnZn、NiZn铁氧体，正在完成财产化。火花等离子烧结法(SPS)，可以成功地制成多层MnZn铁氧体和坡莫合金复合软磁资料磁芯，还具有MnZn铁氧体的低损耗特征和坡莫合金的高磁导率高饱和磁密特征，这种复合软磁资料磁芯，将使金华变压器的功能分明地进步。其他工艺如自燃烧组成法、疾速燃烧组成法、水热组成法、新型水热组成法、机械合金法、微波烧结等，近年来均展开了很多研讨，都契合进步功能和降低本钱的开展偏向。
  因为软磁铁氧体的饱和磁密低，在20kHz～100kHz的较局限内，功能价钱比的优势不如100kHz以上的局限那样分明，其他几种软磁资料在20kHz～100kHz的较局限内，与软磁铁氧体睁开剧烈的竞争。各类软磁资料都有各自的特点，因而，若何在详细的金华变压器产物中，充沛发扬各类软磁资料的长处以到达更好的功能价钱比，是金华变压器所用的软磁资料的开展偏向。
  硅钢的特点是饱和磁密高，功能不变，价钱较低，近年来开展了一系列用硅钢，包罗超薄带硅钢、6.5%硅钢、梯度硅钢和含铬的硅钢。特殊是含铬的硅钢曾经用于25kHz和70kHz的金华变压器中。目前硅钢运用的任务频率已到达325kHz。
  高磁导坡莫合金的特点是磁导率高，情况顺应性好，然则价钱贵，近年来开展的坡莫合金超薄带，运用的任务频率已超越1MHz，在非凡要求的当地和军工设备中运用。
钴基合金是现有软磁资料中损耗最低的一种资料，价钱贵，然则，在200kHz以上的中运用，磁芯分量小，价钱要素不凸起，当前在200kHz和1MHz的金华变压器中很多运用。
  软磁复合资料目前成为金华变压器用磁芯资料的一大开展偏向，它与传统的软磁铁氧体和软磁合金比拟，其磁性金属粒子或许薄膜，可以散布在非导体和其他资料中，使损耗分明降低，进步了任务频率。还，其加工工艺既可采用热压法加工成粉芯，也可以应用目前的塑料工程技能，注塑成复杂外形的磁芯，具有密度小、分量轻、出产效率高、本钱低，产物反复性和一致性好等特点。还可以采用分歧的配比，改动磁性。上面已引见软磁铁氧体和坡莫合金构成的复合资料的例子，目前已开拓上班作频率10kHz以上的软磁复合资料粉芯，在用滤波电感器中可替代软磁铁氧体。
  依据金华变压器全体构造的开展要求，磁芯构造的开展偏向是平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。平面磁芯以前有的是用本来的软磁铁氧体磁芯进行革新，目前已有专门用于平面金华变压器的各类低高度软磁铁氧体磁芯。未来还能够开拓出各类低高度软磁复合资料磁芯。片式金华变压器的磁芯除了将平面磁芯进一步紧缩而外，也有采用共烧法制造的片式磁芯。薄膜磁芯和磁性资料是目前金华变压器最活泼的开展偏向之一，将成为MHz以上金华变压器的首要磁芯资料和构造，有可能会薄膜金华变压器的高度做到1mm以下，可以装入各类卡片内。国内已树立几个中间在鼎力研讨。目前但愿能把资料开拓，金华变压器制造和使用单元结合起来，尽快把国内开拓出的薄膜软磁资料酿成信息产物中的金华变压器磁芯，构成国内有自立常识产权的薄膜金华变压器。
3 线圈资料和构造
  跟着金华变压器全体构造的开展，线圈构造首要的开展偏向是平面线圈，片式线圈和薄膜线圈，个中又包罗多层构造。各类线圈构造的资料选用，也有一些新开展。
  立体构造的金华变压器线圈，导线资料因为思索集肤效应和临近效应，采用多股绞线(里兹线)，有时也采用扁铜线和铜带。绝缘资料采用耐热品级高的资料，以便进步答应温升和减少线圈体积，采用双层和三层绝缘导线，可以削减线圈尺寸。举一个例子，比来，国内开拓出以纳米技能把云母泳涂在铜线上的C级绝缘电磁线，曾经在工频电机和金华变压器中使用，获得优越的结果，估量在金华变压器中也会获得使用。
  平面构造线圈，导线采用铜箔，大大都采用单层和多层印刷电路板制造，也有采用必然图形的铜箔，多个折叠而成的。绝缘资料普通采用B级资料。
  薄膜构造线圈，导线采用铜、银和金薄膜，制成梳形、螺旋形、体育场形等图形，绝缘资料采用H级和C级资料。也有采用多层构造的，或许是几个多层线圈组合起来，或许是几个线圈和几个磁芯穿插堆叠而成。总之，薄膜金华变压器是目前正在鼎力开拓的金华变压器，很多构造并不定型，也许，还会呈现很多新的线圈构造。