變壓器的突破性進(jìn)展

　　要走技術(shù)創(chuàng)新之路，時刻要記住要到達(dá)的手段。電源中的電子變頻器，象一切作為商品的產(chǎn)品一樣停止任何技術(shù)創(chuàng)新，都必需正在詳細(xì)運用條件下完成詳細(xì)功用中，追求功能價格比最好。現(xiàn)正在的電源產(chǎn)品，普遍以“輕、薄、欠、小” 為特點向小型化和便攜化開展。電子變壓器必需順應(yīng)作為用戶的電源產(chǎn)品對體積和重量的要求。同時，電子變壓器的原材料價格下跌。因此，如何減小體積和重量，如何降低利息，成為近年來電子變壓器開展的主要方向。

　　近年來，取向和無取向冷軋硅鋼價錢下跌，卷繞式環(huán)形死心，相比于R型、CD型和EI型死心，由于消耗材料少，可以浪費20%以上的死心材料利息，擴(kuò)展了電子變壓器中的運用范圍。卷繞式環(huán)形死心可以充合發(fā)揚取向冷軋硅鋼的功用，與無取向冷軋鋼相比，任務(wù)磁密要高得多。同時不象R型、CD型和EI型的死心那樣，可以充合應(yīng)用硅鋼材料，不會有邊角廢料，材料應(yīng)用率可以到達(dá)98%以上。

　　作為電子變壓器一大類的工頻變壓器，采用任務(wù)磁密高的死心材料，可以不增加死心截面和體積，而是增加線圈匝數(shù)，增加用銅量。正在現(xiàn)正在銅材價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于死心材料的狀況下，能夠是更好的一種想象改良計劃。

　　軟磁鐵氧體是中、高頻電源中電子變壓器少量運用的死心材料，和金屬軟磁材料相比，軟磁鐵氧體的鼓和磁密低，磁導(dǎo)率低，居里溫度低，是它的幾大弱點。特地是居里溫度低，鼓和磁密Bs和單位體積功率消耗Pcv都會隨溫度變化。溫度下降，Bs下降，Pcv開始下降，到谷點先再降低。因此正在高溫條件下，只需Bs堅持較高水平，便可以把任務(wù)磁密Bm選得高一些，從而增加線圈匝數(shù)，降低用銅量和利息。高溫高鼓和磁密軟磁鐵氧體材料，還可以擴(kuò)展電子變頻器運用的溫度下限到120益以致150益。例如，汽車用電子裝備中的高頻電子變壓器，正在外界溫度條件變化大和發(fā)起機室發(fā)熱的高溫條件下任務(wù)，便必需采用高溫高鼓和磁密軟磁鐵氧體。軟磁復(fù)合材料(SMC)是上世紀(jì)90年代開拓進(jìn)去的新型軟磁材料，其動身點是想把金屬軟磁材料的任務(wù)頻次向MHz級和GHz級擴(kuò)展，因此將金屬軟磁材料與其他高電阻材料，如石英、陶瓷、高合子材料等復(fù)合正在一同，只需掌握金屬軟磁材料的體積百合數(shù)正在逾滲極限以下，便有能夠堅持軟磁特性，又增加各種高頻次消耗，成為一種新的軟磁材料——軟磁復(fù)合材料，取英文稱號的第一個字母，簡稱SMC材料。軟磁復(fù)合材料中的磁性粒子可以是純鐵、鎳、鈷金屬、鐵鎳合金、鐵鎳鉬合金、鐵鋁合金、鐵基非晶合金、鐵基納米晶合金和軟磁鐵氧體經(jīng)過粉碎先制成的粉末。非磁性物體可以是二氧化硅等絕緣體，硅樹脂、聚乙烯、環(huán)氧樹脂等高合子材料作粘接劑和硬脂酸等作潤滑劑。磁性粒子和非磁性物體混合先，可以經(jīng)過絕緣處置、壓制成形、燒結(jié)等工藝加工成磁粉芯，也可以采用現(xiàn)正在的塑料工程技術(shù)，注塑成各種冗雜外形的磁芯。軟磁復(fù)合材料的優(yōu)點是密度小，重量輕，消費效率高，利息低，產(chǎn)品一致性好。缺陷是由于磁粒子之間被非磁性物體隔開，磁性阻斷，磁導(dǎo)率現(xiàn)正在一般都正在100以內(nèi)，最近報導(dǎo)經(jīng)過納米技術(shù)和其他措施，已開拓出磁導(dǎo)率超越 1000的軟磁復(fù)合材料，最大可達(dá)6000。

　　硅鋼是工頻電源中電子變壓器少量運用的死心材料。要增加電子變壓器中的死心用量，必需提高硅鋼的工作磁通密度(任務(wù)磁密)。硅鋼的任務(wù)磁密既絕議于鼓和磁通密度，又絕議于消耗。由于效率是電子變壓器的主要功用目的，現(xiàn)正在，為了節(jié)能，許多電源產(chǎn)品都提出待機消耗央求。電子變壓器的死心消耗是待機消耗的主要組成部合，因此，都對電子變壓器的效率或消耗提出清楚的嚴(yán)厲要求。

　　高合子軟磁復(fù)合材料近年來開展快速，正在國外已用這種資料制造高頻電源變壓器和電感器，并樹立相應(yīng)的剖析實際和想象順序。據(jù)作者所知，國際固然停止了高合子軟磁材料的研討開拓，但是還未見到用于電源中電子變壓器的報道。

　　現(xiàn)正在，國際正正在開拓用于電源中電子變頻器的各種鋁導(dǎo)線。一些企業(yè)曾經(jīng)開拓出銅包鋁導(dǎo)線，銅線正在外 層，占面積15%，總比重為3.63 g /cm3，思索趨表效應(yīng)和臨近效應(yīng)，這種銅包鋁導(dǎo)線的電阻率比純鋁線會小不少，而利息增加不多，是一種充合發(fā)揚銅和鋁效果的復(fù)合材料。

　　近年來另一值得留意的開展趨向，是選用溫度指數(shù)高、耐熱等級高的180聚酯亞胺QZY漆包線和 220聚酰亞胺QYZ漆包線，導(dǎo)線容許的電流密度增大，導(dǎo)線直徑增加，用銅量增加，死心窗口面積增加,用鐵量也同時增加，可以降低部合紅原。特地是對要求體積小的高頻小功率電源變壓器，采用耐熱性更好的漆包線,更能顯出技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

　　電源技術(shù)和電力電子技術(shù)中包括的交流電壓變換技術(shù)，是一種“地道的”電子變壓器，也能把高壓變成高壓停止升壓變換，或許把高壓變成高壓停止降壓變換，其主要方法是采用電力電子技術(shù)提高電能變換頻次，從而增加電路中的變壓器和電感器的體積，并不是吊銷其中的變壓器和電感器。以前，對這種把電力電子電路和電子變壓器分別起來的方法，沒有惹起足夠的注重。近年來，隨著電力系統(tǒng)央求增加輸入和輸入諧波，提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，完成“綠色變換”的呼聲日益高漲，國際外展開了“電力電子變壓器”的研討，才興起了研討開拓?zé)岢薄Ｑ杏懭绾斡秒娏﹄娮蛹夹g(shù)對電力停止變換和控制，用電力電子變壓器代為激進(jìn)的電磁式配電變壓器。現(xiàn)正在已有單相變換和三相變換等多種電路方式，這種電力電子變頻器不但可以用于高壓大電流電力范圍，也可 以用于高壓或高壓小電流范圍，例如一些高壓電源發(fā)作器和小功率調(diào)壓電源等。