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电源中电子变压器的一些新展开

2017-10-28 18:54分类:电子元器件 阅读:

 

这些年,电源中电子变压器所用的铁心资料和导电资料报价接连上涨,上游原资料构成卖方商场。作为下流的电子变压器的电源用户,能够在全球计划内挑选和收买,构成买方商场。处于基当方位的电子变压器作业,只需走技能立异之路,才干脱节这种两端受气的窘境。可是,在老练的电子变压器作业里,技能立异比照艰难。可是每一个细微环节的改善,就能够带来新的理念和新的商品。因而,这篇文章重新资料、新构造、新原理、新商品四个方面介绍这些年电源中电子变压器的一些新展开,供读者参看,假定有啥不妥之处敬请纠正。

  走技能立异之路,要时间记住要抵达的意图。电源中的电子变压器,象悉数作为商品的商品相同进行任何技能立异,都有必要在详细运用条件下结束详细功用中,寻求功用报价比最佳。如今的电源商品,遍及以“轻、薄、短、小”为特征向小型化和便携化翻开。电子变压器有必要习气作为用户的电源商品对体积和分量的请求。一同,电子变压器的原资料(铁心资料和导电资料)报价上涨。因而,怎么减小体积和分量,怎么降低本钱,变成这些年电子变压器翻开的首要方向。

  1 新资料

  1.1 硅钢

硅钢是工频电源中电子变压器很多运用的铁心资料。要削减电子变压器中的铁心用量,有必要行进硅钢的作业磁通密度(作业磁密)。硅钢的作业磁密既决议于丰满磁通密度,又决议于损耗。因为功率是电子变压器的首要功用方针,如今,为了节能,很多电源商品都提出待机损耗请求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的首要构成有些,因而,都对电子变压器的功率或损耗提出明晰的严重请求。

  这些年,取向和无取向冷轧硅钢报价上涨,卷绕式环形铁心,比照于R型、CD型和EI 型铁心,因为耗费资料少,能够节省20%以上的铁心资料本钱,扩展了电子变压器中的运用计划。卷绕式环形铁心能够充沛体现取向冷轧硅钢的功用,与无取向冷轧钢比照,作业磁密要高得多。一同不象R型、CD型和EI 型的铁心那样,能够充沛运用硅钢资料,不会有边角废料,资料运用率能够抵达98%以上。

  这些年,冷轧取向硅钢有恰当大的改善。国产23Q1十 的0.23mm取向冷轧硅钢,在作业磁通密度1.7 T和50 Hz 下,单位分量损耗为1.十 W/kg。日本产的0.23 mm 厚度的取向冷轧硅钢P1.7/50 为0.88W/kg。硅钢带材外表处理后涂张力涂层,P1.7/50降低到0.7W/kg。改动退火技能,细化磁畴,P1.7/50再降低到0.55~0.45W/kg,远远低于0.35mm厚无取向冷轧硅钢在作业磁密1.5T和50Hz 下(P1.5/50)的2W/kg。在确保相同损耗条件下,0.23mm 厚度取向冷轧硅钢作业磁密度能够抵达1.85T,假定挑选它加工环形铁心,比用无取向冷轧硅钢的作业磁密1.5 T 高1.23 倍,铁心截面和体积可削减23%以上。

  如今手机充电器和家用电器的电源适配器中,很多运用EI 型铁心工频电源变压器,有时会呈现过热景象。EI 型铁心由EI 形冲片叠成,E 形冲片中有五分之一长度与纵向(取向方向)正交,要接受横向磁场,通常都用无取向冷轧硅钢。这些年日本川崎公司开宣告可用于EI 型铁心的RGE系列取向冷轧硅钢,厚度为0.35 mm,纵向丰满磁密为1.80~1.90 T,横向丰满磁密为1.825T,损耗P1.7/50为1.十~1.25W/kg。一同,绝缘膜比照薄,冲压加工功用杰出,用它制造铁心,作业磁密可取1.7T以上,比用无取向冷轧硅钢高15%,铁心截面和体积能够削减15%以上,损耗也大大降低,不会再呈现过热景象。日本川崎公司还开宣告丰满磁密高的无取向冷轧钢,厚度为0.5mm,硅含量小于1%,为0.6%,铝含量为0.3%,加0.52%镍后,丰满磁密为1.96T,损耗P1.5/50为3W/kg。选用它作为EI型铁心资料,作业磁密也可取1.7T,但损耗较大。

  值得留心的是:作为电子变压器一大类的工频变压器,选用作业磁密高的铁心资料后,能够不削减铁心截面和体积,而是削减线圈匝数,削减用铜量。在如今铜材报价远远高于铁心资料的状况下,或许是十分好的一种计划改善计划。

1.2 软磁铁氧体

  软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器很多运用的铁心资料,和金属软磁资料比照,软磁铁氧体的丰满磁密低,磁导率低,居里温度低,是它的几大缺陷。分外是居里温度低,丰满磁密Bs和单位体积功率损耗Pcv 都会随温度改动。温度上升,Bs降低,Pcv 开端降低,到谷点后再添加。因而在高温条件下,只需Bs坚持较高水平,就能够把作业磁密Bm选得高一些,然后削减线圈匝数,降低用铜量和本钱。高温高丰满磁密软磁铁氧体资料,还能够扩展电子变压器运用的温度上限到120益乃至150益。例如,轿车用电子设备中的高频电子变压器,在外界温度条件改动大和主张机室发热的高温条件下作业,就有必要选用高温高丰满磁密软磁铁氧体。

  作为中、高频电子变压器用的MnZn 软磁铁氧体,以日本TDK 公司为代表,大致履历了PC30→PC40→PC44→PC50→PC47→PC95→PC90的翻开进程。在十0℃、十0kHz、200mT 测验条件下,单位体积功率损耗不断降低。依据该公司2006年4 月份发布的数据,PC30 为600mW/cm3;PC40 为420 mW/cm3;PC44 为340 mW/cm3;PC47为270 mW/cm3。可是十0益下的丰满磁密Bs,PC30、PC40、PC44 底子上都为390 mT,PC47 为4十 mT,与理论值600 mT 相差甚远,不能以为是高温高丰满磁密资料。

  这些年,为了在电子变压器运用领域和金属软磁资料竞赛,鼓起一轮开发高温高丰满磁密MnZn 铁氧体资料的热潮。日本FDK公司于2003年3 月份开宣告4H 系列高温高丰满磁密资料。其间4H45 和4H47 在25℃下,Bs 别离为520 mT和530mT,十0℃下别离为450mT和470mT,但在十0℃下,功率损耗Pcv比照高,别离为450mW/cm3和
650mW/ cm3。据称,FDK 公司在实验室条件下开宣告4H50 资料,十0℃下Bs 为490 mT,可是Pcv恰当大,为800mW/ cm3。日本TDK公司于2004 年9月开宣告PC90 资料,在25℃下,Bs为540mT,Pcv为680 mW/ cm3;在十0℃下,Bs 为450 mT,Pcv 为320mW/ cm3,高于4H45 资料水平。TOKIN公司开宣告BH3 资料,在25℃下,其Bs 为540 mT,Pcv 为600 mW/ cm3;而在十0℃下,Bs 为440 mT,Pcv 为370 mW/ cm3。NICERA公司开宣告BM30 资料,25℃下Bs 为540 mT,Pcv 为720 mW/ cm3;在十0℃下,Bs为450mT,Pcv为320mW/ cm3。日立金属公司开宣告来的高铁低锌铁氧体资料,Bs在25℃下,为563 mT;在十0℃下为560 mT,底子不变,150℃为490 mT,可是在十0℃、十0 kHz、200 mT 测验条件下,Pcv为1700mW/ cm3,偏高,需求改善。

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