電子變壓器必須改革和創新的原因
近30年來,各種門類的電子產品幾乎都在向著高頻化、高效率、低損耗和高性價比方向發展,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量中傳統型仍占很大比例的情況下,必須以改革和創新的精神,加大其更新換代的腳步,否則,內地的電子變壓器行業還會較長時間地處于“打工”地位。
據廣東電感廠家介紹,在某種意義上講,我國的電子變壓器產業正經歷著三個層次的更新換代:
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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。片式變壓器的高度進一步降低,基本實現了扁平化。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初級繞組多個磁心代替傳統的一個磁心多個繞組。
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,更好地實現了低高度,一般小于1mm,工作頻率超過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關電源變壓器的發展方向。
從使用角度而言,電子產品的設計越來越個性化與多元化,門類、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說,小薄輕是在三大被動元件中最為困難的。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、生產效率放在重要位置。提高電子變壓器的工作效率與生產效率是環保與節能的具體落實。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關電源的效率>85%;中大功率直流開關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熱少散熱快等問題。
3、與其他任何產品一樣,成本是電子變壓器設計必須面對的問題。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,低價位是市場競爭的必要條件。降低變壓器成本,設計是基礎。設計時原材料的采用、結構形式對成本起主導作用,工藝設備和工藝過程設計,在線測試設備與路線設計等等都應以最低成本為前提。
4、在有些材料漲價并維持在高價位的情況下,尋找一些較低價位的材料來替代,如以銅包鋁導線替代銅導線。