電子變壓器：與上下游企業(yè)共同進(jìn)步

　　近30年來(lái)，各種門類的電子產(chǎn)品幾乎都在向著高頻化、高效率、低損耗和高性價(jià)比方向發(fā)展，使得傳統(tǒng)的EI、C型磁心電子變壓器的生存空間變窄變小。因此，在我國(guó)大陸的電子變壓器產(chǎn)量中傳統(tǒng)型仍占很大比例的情況下，必須以改革和創(chuàng)新的精神，加大其更新?lián)Q代的腳步，否則，內(nèi)地的電子變壓器行業(yè)還會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間地處于“打工”地位。

正經(jīng)歷三個(gè)層次更新?lián)Q代

　　在某種意義上講，我國(guó)的電子變壓器產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著三個(gè)層次的更新?lián)Q代：第一層次是立體變壓器(即傳統(tǒng)型普通變壓器)向平面型變壓器的革新，平面變壓器的體積重量比傳統(tǒng)型減小了80%，已形成5W-20kW/20kHz～2MHz的產(chǎn)品系列，其效率的典型值可達(dá)98%。第二層次更新是片式變壓器的批量生產(chǎn)。片式變壓器的高度進(jìn)一步降低，基本實(shí)現(xiàn)了扁平化。它們適合于電流在100A以上的低壓大電流電源的要求。其結(jié)構(gòu)一般采用一個(gè)初級(jí)繞組多個(gè)磁心代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一個(gè)磁心多個(gè)繞組。多個(gè)磁心的初級(jí)繞組串聯(lián)達(dá)到降壓與隔離的要求，其內(nèi)部溫升低于平面變壓器，只有10℃左右；可以安裝在額定溫升高一些的PCB等基板上。第三層次更新則是薄膜變壓器的研制設(shè)計(jì)成功。由于采用薄膜結(jié)構(gòu)，更好地實(shí)現(xiàn)了低高度，一般小于1mm，工作頻率超過(guò)1MHz，達(dá)10 MHz～100MHz。薄膜變壓器可以采用集成電路工藝制造，故成本并不比片式變壓器高，薄膜變壓器是廣泛使用的直流開關(guān)電源變壓器的發(fā)展方向。

　　大家已注意到，目前，從傳統(tǒng)型普通立體變壓器發(fā)展到平面變壓器、片式變壓器和薄膜變壓器只是一個(gè)發(fā)展進(jìn)步過(guò)程，它們各自有著自己的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)定位，并非一種類型完全替代了另一類。如目前的普通型電子變壓器的使用量和產(chǎn)量仍然很大；平面變壓器已形成系列和批量，正在推廣使用；片式電子變壓器還處于少量品種的小批量試生產(chǎn)之中；薄膜變壓器則還處于開發(fā)研究階段。

與上下游產(chǎn)品共同進(jìn)步

　　首先，軟磁材料向高端產(chǎn)品升級(jí)換代且逐步規(guī)模化發(fā)展

　　高端元器件的開發(fā)生產(chǎn)需要高端原材料的支持。影響電子變壓器性能指標(biāo)的主要原材料是磁性材料。所以，電子變壓器電感器行業(yè)十分關(guān)注軟磁材料尤其是其高端材料的發(fā)展。近幾年來(lái)，我國(guó)軟磁材料產(chǎn)業(yè)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，已有一些大中型軟磁企業(yè)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列，軟磁材料總產(chǎn)量和中低檔軟磁產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，高檔次軟磁產(chǎn)品也已開始形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，可以說(shuō)，整個(gè)軟磁行業(yè)已開始由大向強(qiáng)轉(zhuǎn)變。

　　上游原材料產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)步，為電子變壓器行業(yè)及產(chǎn)品的升級(jí)提供了良好的基礎(chǔ)條件。

　　其次，國(guó)內(nèi)整機(jī)行業(yè)及產(chǎn)品正在轉(zhuǎn)型升級(jí)，必將拉動(dòng)電子變壓器行業(yè)與產(chǎn)品的市場(chǎng)與技術(shù)發(fā)展。

　　電子變壓器的技術(shù)與產(chǎn)品隨整機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，這就為自身的發(fā)展提供了市場(chǎng)與技術(shù)空間，例如各種電子計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、有線無(wú)線與移動(dòng)通信設(shè)備、汽車電子設(shè)備、醫(yī)用電子設(shè)備與儀器等都有寬廣的市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展空間，而新興的一些行業(yè)與技術(shù)如高清晰度電視、液晶類產(chǎn)品、數(shù)碼產(chǎn)品等等的高速發(fā)展態(tài)勢(shì)已經(jīng)形成。這些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，都離不開各類電源，因此，電子變壓器技術(shù)和市場(chǎng)與它們具有同樣的發(fā)展?jié)摿κ呛翢o(wú)疑問(wèn)的。

產(chǎn)品升級(jí)換代提出新要求

　　從使用角度而言，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)越來(lái)越個(gè)性化與多元化，門類、品種、型號(hào)多。電子變壓器的設(shè)計(jì)制造必須適應(yīng)這種潮流與原則。目前，電子變壓器的設(shè)計(jì)制造必須注意到如下一些要求：

　　第一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總的趨向是小薄輕，適合于SMT安裝要求。對(duì)電子變壓器設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，小薄輕是在三大被動(dòng)元件中最為困難的。為了達(dá)到小型化指標(biāo)要求，首選措施是提高電源的工作頻率，目前的工作頻率為20kHz～100MHz以上。選擇高的工作頻率，隨之而來(lái)的是高頻損耗和電磁噪聲的增大，這就需要采用新的高端磁性材料和抗電磁干擾器件來(lái)克服，這將使電子變壓器及電源設(shè)計(jì)復(fù)雜化。

　　第二，電子變壓器設(shè)計(jì)要把工作效率、生產(chǎn)效率放在重要位置。提高電子變壓器的工作效率與生產(chǎn)效率是環(huán)保與節(jié)能的具體落實(shí)。在電子變壓器設(shè)計(jì)中，要求的工作效率為：100W以下的小功率直流開關(guān)電源的效率>85%；中大功率直流開關(guān)電源的工作效率應(yīng)大于90%。電子變壓器和電感器的損耗占電源功率的15%左右，所以要求電子變壓器的工作效率>95%～98%。電子變壓器的空載損耗和空載電流是電子設(shè)備待機(jī)損耗的主要因素，因此，要求電子變壓器的空載損耗最好小于2%。提高電子變壓器工作效率的設(shè)計(jì)還必須解決其發(fā)熱少散熱快等問(wèn)題。

　　第三，與其他任何產(chǎn)品一樣，成本是電子變壓器設(shè)計(jì)必須面對(duì)的問(wèn)題。電子變壓器除了應(yīng)在低損耗、小尺寸、高效率、穩(wěn)定可靠等方面適應(yīng)現(xiàn)代電子設(shè)備要求外，低價(jià)位是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必要條件。降低變壓器成本，設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)原材料的采用、結(jié)構(gòu)形式對(duì)成本起主導(dǎo)作用，工藝設(shè)備和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，在線測(cè)試設(shè)備與路線設(shè)計(jì)等等都應(yīng)以最低成本為前提。

　　第四，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件。目前，傳統(tǒng)變壓器設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化率較高，而在平面、片式和薄膜電子變壓器的設(shè)計(jì)中，則較多地偏向于整機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)與安裝要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化率沒有嚴(yán)格要求。提高設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化率，當(dāng)前要抓好兩方面的工作，一是加快行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，二是設(shè)計(jì)師要善于利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)件和設(shè)計(jì)手段。

　　第五，在有些材料(如銅材)漲價(jià)并維持在高價(jià)位的情況下，尋找一些較低價(jià)位的材料來(lái)替代，如以銅包鋁導(dǎo)線替代銅導(dǎo)線。 （中國(guó)電子學(xué)會(huì)元件分會(huì)電子變壓器技術(shù)部秘書長(zhǎng) 姜德清）