【380mt前面的信号灯代表什么】高频电子变压器的基本知识

高频电子变压器是工作频率较高的电子变压器，一般工作频率高于20kHz。

准确的定义是工作频率较高的电子变压器，如果一般工作频率高于20kHz，则为高频。

高频电子变压器的定义非常明确，但只是被国内一些专家发表的一些观点误导。接下来，为了偿还高频电子变压器的本色，有必要澄清变压器、电子变压器和高频电子变压器的概念，以消除这种误解。

首先，找出变压器是什么。用电磁感应原理工作的变压器，在线圈的原边缘绕组上增加交流电压，产生交流磁通，在辅助绕组上检测输出电压，起到传输能量、转换电压(或信号)、电绝缘隔离的作用。

要产生电磁感应，就必须在原来的边缘绕组上增加交流电压，不能有直流电压用作工作电源的变压器。使用直流电压作为工作电源是将直流转换为交流的逆变器或变频电源纳入变压器范围的误解。

只要电磁感应存在，变压器就可以在没有磁芯的情况下工作。例如，工作频率为MHz级的电子变压器是由印刷电路板制成的空变压器。将高频电子变压器称为“变频电路中使用的磁变压器部件”属于双重误解：在变压器范围内包括变频电路的同时，变压器必须有磁核。

变压器不管工作频率的高低，都通过电磁感应传输能量。传输能量的大小与变压器使用的材料、结构、大小和工作频率有关。如果传输的能量是固定值，工作频率高，在一定时间内传输能量的次数多，每次传输的能量可能少，那么变压器材料少，结构尺寸小。变压器的传输能量有限，需要以高频增加传输能量的主张是马前卒颠倒的误解。用脉宽调制(PWM)方式改变变压器传输能量和电压大小，不仅是高频变压器，低频变压器也可以使用的附加控制方法。PWM控制后高频变压器和低频变压器传输能量的方式不同，高频变压器和低频变压器改变电压的方式也是错误的说法。

第二，了解什么是电子变压器吗？电子变压器是用于电子电路和电子设备的变压器。范围扩大后，将包括所有电子电路和电子设备中使用的变压器、电感器、变压器等电磁部件。电子不仅包括电力电子(国内更常用的术语是电力电子)，还包括工业电子、信息电子、无线电子、微电子。电子变压器不同于电力变压器，但不同于射频信号变压器。不限于“开关电源转换器电路中的电力变压器”。电力变压器只是电子变压器之一。只要看一下成功率变压器，就能画得很稳。因此，将电子限制为电力电子，将电子变压器限制为电力变压器是一种误解。

再次了解一下高频电子变压器是什么？现在有电子变压器工作频率高、中、低的通行说法。也就是说，如果工作频率为50Hz或60Hz，那么以下称为低频()。60Hz ~ 20kHz称为中间频率，400Hz不是中间频率，而是中间频率。据说20kHz以上是高频。为什么选择20kHz作为边界？20kHz是音频上限，超过它就听不到噪音。因此，工作频率超过20kHz，从20kHz到MHz，GHz级别为高频。应用频率范围从几十kHz到几兆kHz的电子变压器的提法有两个误区。一个是20kHz，一个不同于几十kHz。(阿尔伯特爱因斯坦，频率、频率、频率、频率、频率、频率、频率、频率、频率)一个是几GHz，而不是几万亿kHz(注：不能按照规范的黑暗自行乱造)。

高频可以分为高频(20kHz~50kHz)、中高频(50kHz~200kHz)、高频(200kHz~1MHz)、超高频(1MHz以上)，但都是高频。对于不同的战斗力，高频有不同范围的主张是一种误解。

整体结构

为了适应电子设备越来越薄、越来越轻，高频电子变压器的主要发展方向是从立体结构向平面结构、芯片结构、薄膜结构发展，形成新一代高频电子变压器。平面变压器，芯片变压器，薄膜变压器。高频电子变压器整体结构的发展形成了新的芯结构和线圈结构，不仅采用了新的材料，而且在设计方面和生产工艺方面也带来了新的发展方向。在设计方面，需要研究各种新结构的电磁场分布、如何实现最佳优化设计、多层结构的各种问题。在生产工艺方面，要研究各种新的加工方法，以保证性能的一致性，实现加工工艺的机械化和自动化等。

在MHz级高频电子变压器中，越来越多的应用领域采用空心变压器。探讨空心变压器的结构、设计方法、制造工艺及应用特点也是研究和发展方向。另外，压电变压器等具有新工作原理的高频电子变压器的研究也是发展方向。经过近十年的研究开发，压电变压器已经在一些领域得到了实用化。

使用计算机优化和具体设计整体结构方案是目前各种电子设备的主要发展方向之一，当然也是高频电子变压器的主要发展方向。这样可以缩短设计时间，减少材料使用量，缩短生产周期，降低成本。

核心材料和结构

磁芯是使用磁感应原理工作的高频电子变压器中最重要的部件。芯材料的主要发展方向是减少损失，扩大使用的温度范围，降低成本。核心结构的主要发展方向是形状和大小最好的方法(电磁性能、冷却、使用量、成本等)

参数）的平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。

现在各种软磁材料，都在不断地改进和开发，以竞争高频电子变压器的市场。

软磁铁氧体是现在高频电子变压器使用的主要磁芯材料，发展方向是开发性能更好的新品种和降低成本的新工艺。在材料新品种方面，日本TDK公司在2003年开发出宽温低损耗材料PC95，在25℃～120℃温度范围内损耗都小于350mW/cm3（在100kHz×200mT条件下）。在80℃时损耗最小，为280mW/cm3。25℃时Bs为540mT，100℃时，Bs为420mT。还开发出高温高饱和磁密材料PE33，居里点Tc>290℃，在100℃下，Bs为450mT。在100℃，100kHz×200mT条件下，Pc≤1100mW/cm3，日本FDK公司，德国EPCOS公司、Ferrocube公司也开发出类似的高温高饱和磁密材料。

高磁导率材料也有许多新品种，如TDK公司的脉冲变压器用H5C5，μi为30000左右。抗电磁干扰电感器用HS10，同时具有良好的频率特性和阻抗特性，在500kHz仍具有较高磁导率，虽然初始磁导率不高，只有10000左右。高磁导率高饱和磁密材料DN50，在25℃时Bs为550mT，在100℃时Bs为380mT，μi为5200左右，居里温度Tc≥210℃。

在新工艺方面，自蔓延高温合成法（SHS）是近年来的研究热点，其原理是利用反应物内部的化学能来合成材料。整个工艺极为简单，能耗低，生产效率与产品纯度高，对环境无污染，已经成功合成Mg、MgZn、MnZn、NiZn铁氧体，正在实现产业化。火花等离子烧结法（SPS），可以成功地制成多层MnZn铁氧体和坡莫合金复合软磁材料磁芯，同时具有MnZn铁氧体的高频低损耗特性和坡莫合金的高磁导率高饱和磁密特性，这种复合软磁材料磁芯，将使高频电子变压器的性能明显地提高。其他工艺如自燃烧合成法、快速燃烧合成法、水热合成法、新型水热合成法、机械合金法、微波烧结等，近年来均开展了大量研究，都符合提高性能和降低成本的发展方向。

由于软磁铁氧体的饱和磁密低，在20kHz～100kHz的较高频范围内，性能价格比的优势不如100kHz以上的高频范围那样明显，其他几种软磁材料在20kHz～100kHz的较高频范围内，与软磁铁氧体展开激烈的竞争。各种软磁材料都有各自的特点，因此，如何在具体的高频电子变压器产品中，充分发挥各种软磁材料的优点以达到更好的性能价格比，是高频电子变压器所用的软磁材料的发展方向。

硅钢的特点是饱和磁密高，性能稳定，价格较低，近年来发展了一系列高频用硅钢，包括超薄带硅钢、6.5%硅钢、梯度硅钢和含铬的硅钢。特别是含铬的硅钢已经用于25kHz和70kHz的电子变压器中。现在硅钢使用的工作频率已达到325kHz。

高磁导坡莫合金的特点是磁导率高，环境适应性好，但是价格贵，近年来发展的坡莫合金超薄带，使用的工作频率已超过1MHz，在特殊要求的地方和军工设备中使用。钴基非晶合金是现有软磁材料中高频损耗最低的一种材料，价格贵，但是，在200kHz以上的高频中使用，磁芯重量小，价格因素不突出，目前在200kHz和1MHz的高频电子变压器中大量使用。

软磁复合材料现在成为高频电子变压器用磁芯材料的一大发展方向，它与传统的软磁铁氧体和软磁合金相比，其磁性金属粒子或者薄膜，可以分布在非导体和其他材料中，使高频损耗明显降低，提高了工作频率。同时，其加工工艺既可采用热压法加工成粉芯，也可以利用现在的塑料工程技术，注塑成复杂形状的磁芯，具有密度小、重量轻、生产效率高、成本低，产品重复性和一致性好等特点。还可以采用不同的配比，改变磁性。上面已介绍软磁铁氧体和坡莫合金组成的复合材料的例子，现在已开发出工作频率10kHz以上的软磁复合材料粉芯，在高频用滤波电感器中可代替软磁铁氧体。

根据高频电子变压器整体结构的发展要求，磁芯结构的发展方向是平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。平面磁芯以前有的是用原来的软磁铁氧体磁芯进行改造，现在已有专门用于平面变压器的各种低高度软磁铁氧体磁芯。将来还可能开发出各种低高度软磁复合材料磁芯。片式变压器的磁芯除了将平面磁芯进一步压缩而外，也有采用共烧法制造的片式磁芯。薄膜磁芯和磁性材料是现在高频电子变压器最活跃的发展方向之一，将成为MHz以上高频电子变压器的主要磁芯材料和结构，有可能将薄膜电子变压器的高度做到1mm以下，可以装入各种卡片内。国内已建立几个中心在大力研究。现在希望能把材料开发，电子变压器制造和应用单位联合起来，尽快把国内开发出的薄膜软磁材料变成电子信息产品中的高频电子变压器磁芯，形成国内有自主知识产权的薄膜变压器，作者正在努力促成这项工作。

图2

线圈材料和结构

随着高频电子变压器整体结构的发展，线圈结构主要的发展方向是平面线圈，片式线圈和薄膜线圈，其中又包括多层结构。各种线圈结构的材料选用，也有一些新发展。

立体结构的高频变压器线圈，导线材料由于考虑集肤效应和邻近效应，采用多股绞线（里兹线），有时也采用扁铜线和铜带。绝缘材料采用耐热等级高的材料，以便提高允许温升和缩小线圈体积，采用双层和三层绝缘导线，可以减少线圈尺寸。举一个例子，最近，国内开发出以纳米技术把云母泳涂在铜线上的C级绝缘电磁线，已经在工频电机和变压器中应用，取得良好的效果，估计在高频电子变压器中也会得到应用。

平面结构线圈，导线采用铜箔，大多数采用单层和多层印刷电路板制造，也有采用一定图形的铜箔，多个折叠而成的。绝缘材料一般采用B级材料。

薄膜结构线圈，导线采用铜、银和金薄膜，制成梳形、螺旋形、运动场形等图形，绝缘材料采用H级和C级材料。也有采用多层结构的，或者是几个多层线圈组合起来，或者是几个线圈和几个磁芯交叉重叠而成。总之，薄膜变压器是现在正在大力开发的高频电子变压器，许多结构并不定型，也许，还会出现许多新的线圈结构。

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