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电源中电子变压器技术的一些新进展 作者：徐泽玮 摘要：电源中电子变压器所用的铁心材料和导电材料价格连续上涨，上游原材料形成卖方市 场。作为下游的电子变压器的电源用户，可以在全球范围内选择和采购，形成买方市场。处 于中间位置的电子变压器行业，只有走技术创新之路，才能摆脱这种两头受气的困境。本文 从新材料、新结构、新原理、新产品四个方面介绍近年来电源中电子变压器的一些新进展。 关键词：电子变压器，电源管理，无源元件 引言 近年来，电源中电子变压器所用的铁心材料和导电材料价格连续上涨，上游原材料形成卖方 市场。作为下游的电子变压器的电源用户，可以在全球范围内选择和采购，形成买方市场。 处于中间位置的电子变压器行业，只有走技术创新之路，才能摆脱这种两头受气的困境。然 而，在成熟的电子变压器行业里，技术创新比较困难。但是每一个细小环节的改进，就可以 带来新的理念和新的产品。因此，本文从新材料、新结构、新原理、新产品四个方面介绍近 年来电源中电子变压器的一些新进展，供读者参考，如果有什么不当之处敬请指正。 走技术创新之路，要时刻记住要达到的目的。电源中的电子变压器，象所有作为商品的产品 一样进行任何技术创新，都必须在具体使用条件下完成具体功能中，追求性能价格比最好。 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，电子变压器的原材料（铁心材料和导 电材料）价格上涨。因此，如何减小体积和重量，如何降低成本，成为近年来电子变压器发 展的主要方向。 1 新材料 1.1 硅钢 硅钢是工频电源中电子变压器大量使用的铁心材料。要减少电子变压器中的铁心用量，必须 提高硅钢的工作磁通密度（工作磁密）。硅钢的工作磁密既决定于饱和磁通密度，又决定于 损耗。因为效率是电子变压器的重要性能指标，现在，为了节能，许多电源产品都提出待机 损耗要求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的主要组成部分，因此，都对电子变压器的效 率或损耗提出明确的严格要求。 近年来，取向和无取向冷轧硅钢价格上涨，卷绕式环形铁心，相比于 R 型、CD 型和 EI 型 铁心，由于消耗材料少，可以节约 20% 以上的铁心材料成本，扩大了电子变压器中的使用 范围。卷绕式环形铁心可以充分发挥取向冷轧硅钢的性能，与无取向冷轧钢相比，工作磁密 要高得多。同时不象 R 型、CD 型和 EI 型的铁心那样，可以充分利用硅钢材料，不会有边 角废料，材料利用率可以达到 98% 以上。 近年来，冷轧取向硅钢有相当大的改进。国产 23Q110 的0.23mm 取向冷轧硅钢，在工作磁 通密度 1.7 T 和 50 Hz 下，单位重量损耗为 1.10 W/kg。日本产的0.23 mm 厚度的取向冷轧 硅钢 P1.7/50 为 0.88W/kg 。硅钢带材表面处理后涂张力涂层，P1.7/50 下降到 0.7W/kg 。改 变退火工艺，细化磁畴，P1.7/50 再下降到 0.55~0.45W/kg，远远低于 0.35mm 厚无取向冷轧 硅钢在工作磁密 1.5T 和 50Hz 下（P1.5/50 ）的2W/kg 。在保证同样损耗条件下，0.23mm 厚 度取向冷轧硅钢工作磁密度可以达到 1.85T，如果选取它加工环形铁心，比用无取向冷轧硅 钢的工作磁密 1.5 T 高 1.23 倍，铁心截面和体积可减少 23% 以上。 现在手机充电器和家用电器的电源适配器中，大量使用 EI 型铁心工频电源变压器，有时会 出现过热现象。EI 型铁心由 EI 形冲片叠成，E 形冲片中有五分之一长度与纵向（取向方 向）正交，要承受横向磁场，一般都用无取向冷轧硅钢。近年来日本川崎公司开发出可用于 EI 型铁心的 RGE 系列取向冷轧硅钢，厚度为 0.35 mm，纵向饱和磁密为 1.80~1.90 T，横向 饱和磁密为 1.825T，损耗 P1.7/50 为 1.10~1.25W/kg。同时，绝缘膜比较薄，冲压加工性能 良好，用它制作铁心，工作磁密可取 1.7T 以上，比用无取向冷轧硅钢高 15%，铁心截面和 体积可以减少 15%以上，损耗也大大下降，不会再出现过热现象。日本川崎公司还开发出 饱和磁密高的无取向冷轧钢，厚度为 0.5mm，硅含量小于 1%，为 0.6%，铝含量为 0.3%， 加 0.52%镍