高频电子变压器“轻装上阵”-北极星变压器网

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　　变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，指在线圈原边绕组加交变电压产生交变磁通，在副边绕组感生输出电压，从而起到传输能量，变换电压或信号电气绝缘隔离的作用。变压器在电子电路和电子设备中使用就成电子变压器。高频电子变压器是指工作频率高于20kHz的电子变压器。为什么选20kHz为界限？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”为特点向小型化和便携化发展。电子变压器必须适应作为用户的电源产品对体积和重量的要求。同时，高频电子变压器的最大特点就是高频化。从变压器工作原理得知，提高工作频率可以减少变压器的体积和重量，实现短小轻薄化，从而提高单位体积或重量传输功率，高功率密度化。并且，电子变压器的原材料铁心材料和导电材料价格上涨。因此，电子变压器需减小体积和重量轻装上阵，才能降低成本提高重量传输功率更好发展。
　　如何在发展道路轻装上阵，有以下三点可以借鉴：
　　一，整体结构优化
　　为适应电子设备愈来愈轻薄短小，高频电子变压器可从立体结构向平面结构、片式结构、薄膜结构发展，从而形成一代又一代的新高频电子变压器。比如：平面变压器、片式变压器、薄膜变压器。在设计方面，要研究各种新结构的电磁场分布，如何达到最佳优化设计，还研究多层结构的各种问题；在生产工艺方面，要研究各种新的加工方法，从而保证性能的一致性和实现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、设计方法、制造工艺和应用特点。采用计算机对整体结构方案进行优化和具体设计，这样可以缩短设计时间，减少材料用量，缩短生产周期，降低成本。
　　二、降低磁芯材料成本
　　磁芯在以电磁感应原理工作的高频电子变压器中是最关键的部件。磁芯材料的主要发展方向是降低损耗，加宽使用的温度范围和降低成本。
　　软磁铁氧体是现在高频电子变压器使用的主要磁芯材料，发展方向是开发性能更好的新品种和降低成本的新工艺。它与传统的软磁铁氧体和软磁合金相比，其磁性金属粒子或者薄膜可以分布在非导体和其他材料中，使高频损耗明显降低，提高了工作频率。加工工艺既可采用热压法加工成粉芯，也可以利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、重量轻、生产效率高、成本低，产品重复性和一致性好等特点。还可以采用不同的配比，改变磁性。上面已介绍软磁铁氧体和坡莫合金组成的复合材料的例子，现在已开发出工作频率10kHz以上的软磁复合材料粉芯，在高频用滤波电感器中可代替软磁铁氧体。
　　根据高频电子变压器整体结构的发展要求，磁芯结构发展方向是平面磁芯、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材料磁芯。片式变压器的磁芯除了将平面磁芯进一步压缩而外，也有采用共烧法制造的片式磁芯。
　　三、线圈结构发展
　　线圈结构主要的发展方向是平面线圈，片式线圈和薄膜线圈。
立体结构的高频变压器线圈，导线材料考虑集肤效应和邻近效应采用多股绞线，有时也采用扁铜线和铜带。绝缘材料采用耐热等级高的材料，以便提高允许温升和缩小线圈体积，采用双层和三层绝缘导线，减少线圈尺寸。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应用，取得良好的效果，估计在高频电子变压器中也会得到应用。
    平面结构线圈采用铜箔导线，大多数采用单层和多层印刷电路板制造，也有采用一定图形的铜箔，多个折叠而成的。绝缘材料一般采用B级材料。
    薄膜结构线圈，导线采用铜、银和金薄膜，制成梳形、螺旋形、运动场形等图形，绝缘材料采用H级和C级材料。可多层结构或者几个多层线圈组合起来，或者是几个线圈和几个磁芯交叉重叠而成。

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