变压器与磁性元件

随着电力电子技术的发展和成熟，人们逐渐认识到磁性元件不仅是电源中的功能元件，同时其体积、重量、损耗在整机中也占相当比例，据统计，磁性元件的重量一般是变换器总重量的30%-40%，体积占总体积的20%-30%，对于模块化设计的高频电源，磁性元件的体积、重量所占的比例还会更高，另外，磁性元件还是影响电源输出动态性能和输出纹波的一个重要因素。因此，要提高电源的功率密度、效率、和输出品质，就应对减小磁性元件的体积、重量及损耗的相关技术进行深入研究，以满足电源发展的需要。

对于高频变压器，主要用于各种形式的开关电源，频率为20kHz-500kHz，功率可做到数十kw，所用材料主要是非晶、微晶、超微晶、软铁氧体材料。当变压器工作频率大于700kHz时，变压器中的涡流损耗将急剧增加，约占总损耗的80%，为减少其损耗，必须在功率铁氧体材料中加纳米添加剂，从而出现了纳米晶软磁合金和纳米晶磁材制成的各种变压器。当前比较好的有日本TDK公司，FDK公司所提供的高频磁芯和德国VAC公司所推出的超微晶磁材，这种磁材具有非常高的初始磁导率，一般高达几万，而材料所使用的频率为300kHz-1MHz，中心频率为500kHz。

目前，磁性材料最高工作频率可达1.5MHz，这就是我国浙江天通所研制的MnZn铁氧体TP5A材料，以上这些材料所制成的变压器有贴片式变压器、印制焊接式变压器、PCB平面变压器及多层线路板平面变压器。而平面多层变压器，目前佩顿公司已能提供为5-25kw，频率为50kHz到2MHz的一系列PM产品，预计最近几年电源变压器需求旺盛，已成为迅速发展的热门产品，而电子变压器未来发展的目标是轻量、高效、高密度化，电源变压器发展的目标是表面安装、高功率和高压化。

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