变压器的突破性进展

　　要走技术创新之路，时刻要记住要到达的手段。电源中的电子变频器，象一切作为商品的产品一样停止任何技术创新，都必需正在详细运用条件下完成详细功用中，追求功能价格比最好。现正在的电源产品，普遍以“轻、薄、欠、小” 为特点向小型化和便携化开展。电子变压器必需顺应作为用户的电源产品对体积和重量的要求。同时，电子变压器的原材料价格下跌。因此，如何减小体积和重量，如何降低利息，成为近年来电子变压器开展的主要方向。

　　近年来，取向和无取向冷轧硅钢价钱下跌，卷绕式环形死心，相比于R型、CD型和EI型死心，由于消耗材料少，可以浪费20%以上的死心材料利息，扩展了电子变压器中的运用范围。卷绕式环形死心可以充合发扬取向冷轧硅钢的功用，与无取向冷轧钢相比，任务磁密要高得多。同时不象R型、CD型和EI型的死心那样，可以充合应用硅钢材料，不会有边角废料，材料应用率可以到达98%以上。

　　作为电子变压器一大类的工频变压器，采用任务磁密高的死心材料，可以不增加死心截面和体积，而是增加线圈匝数，增加用铜量。正在现正在铜材价格远远高于死心材料的状况下，能够是更好的一种想象改良计划。

　　软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器少量运用的死心材料，和金属软磁材料相比，软磁铁氧体的鼓和磁密低，磁导率低，居里温度低，是它的几大弱点。特地是居里温度低，鼓和磁密Bs和单位体积功率消耗Pcv都会随温度变化。温度下降，Bs下降，Pcv开始下降，到谷点先再降低。因此正在高温条件下，只需Bs坚持较高水平，便可以把任务磁密Bm选得高一些，从而增加线圈匝数，降低用铜量和利息。高温高鼓和磁密软磁铁氧体材料，还可以扩展电子变频器运用的温度下限到120益以致150益。例如，汽车用电子装备中的高频电子变压器，正在外界温度条件变化大和发起机室发热的高温条件下任务，便必需采用高温高鼓和磁密软磁铁氧体。软磁复合材料(SMC)是上世纪90年代开拓进去的新型软磁材料，其动身点是想把金属软磁材料的任务频次向MHz级和GHz级扩展，因此将金属软磁材料与其他高电阻材料，如石英、陶瓷、高合子材料等复合正在一同，只需掌握金属软磁材料的体积百合数正在逾渗极限以下，便有能够坚持软磁特性，又增加各种高频次消耗，成为一种新的软磁材料——软磁复合材料，取英文称号的第一个字母，简称SMC材料。软磁复合材料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经过粉碎先制成的粉末。非磁性物体可以是二氧化硅等绝缘体，硅树脂、聚乙烯、环氧树脂等高合子材料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。磁性粒子和非磁性物体混合先，可以经过绝缘处置、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯，也可以采用现正在的塑料工程技术，注塑成各种冗杂外形的磁芯。软磁复合材料的优点是密度小，重量轻，消费效率高，利息低，产品一致性好。缺陷是由于磁粒子之间被非磁性物体隔开，磁性阻断，磁导率现正在一般都正在100以内，最近报导经过纳米技术和其他措施，已开拓出磁导率超越 1000的软磁复合材料，最大可达6000。

　　硅钢是工频电源中电子变压器少量运用的死心材料。要增加电子变压器中的死心用量，必需提高硅钢的工作磁通密度(任务磁密)。硅钢的任务磁密既绝议于鼓和磁通密度，又绝议于消耗。由于效率是电子变压器的主要功用目的，现正在，为了节能，许多电源产品都提出待机消耗央求。电子变压器的死心消耗是待机消耗的主要组成部合，因此，都对电子变压器的效率或消耗提出清楚的严厉要求。

　　高合子软磁复合材料近年来开展快速，正在国外已用这种资料制造高频电源变压器和电感器，并树立相应的剖析实际和想象顺序。据作者所知，国际固然停止了高合子软磁材料的研讨开拓，但是还未见到用于电源中电子变压器的报道。

　　现正在，国际正正在开拓用于电源中电子变频器的各种铝导线。一些企业曾经开拓出铜包铝导线，铜线正在外 层，占面积15%，总比重为3.63 g /cm3，思索趋表效应和临近效应，这种铜包铝导线的电阻率比纯铝线会小不少，而利息增加不多，是一种充合发扬铜和铝效果的复合材料。

　　近年来另一值得留意的开展趋向，是选用温度指数高、耐热等级高的180聚酯亚胺QZY漆包线和 220聚酰亚胺QYZ漆包线，导线容许的电流密度增大，导线直径增加，用铜量增加，死心窗口面积增加,用铁量也同时增加，可以降低部合红原。特地是对要求体积小的高频小功率电源变压器，采用耐热性更好的漆包线,更能显出技术经济效益。

　　电源技术和电力电子技术中包括的交流电压变换技术，是一种“地道的”电子变压器，也能把高压变成高压停止升压变换，或许把高压变成高压停止降压变换，其主要方法是采用电力电子技术提高电能变换频次，从而增加电路中的变压器和电感器的体积，并不是吊销其中的变压器和电感器。以前，对这种把电力电子电路和电子变压器分别起来的方法，没有惹起足够的注重。近年来，随着电力系统央求增加输入和输入谐波，提高网侧功率因数，完成“绿色变换”的呼声日益高涨，国际外展开了“电力电子变压器”的研讨，才兴起了研讨开拓热潮。研讨如何用电力电子技术对电力停止变换和控制，用电力电子变压器代为激进的电磁式配电变压器。现正在已有单相变换和三相变换等多种电路方式，这种电力电子变频器不但可以用于高压大电流电力范围，也可 以用于高压或高压小电流范围，例如一些高压电源发作器和小功率调压电源等。