評論電源技能與電子變壓器之間的關系：電子變壓器在電源技能中的效果，電源技能對電子變壓器的需求，電子變壓器選用新軟磁資料和新磁芯構造對電源技能發(fā)展的影響，必定會引起電源職業(yè)和軟磁資料職業(yè)的朋友們的興趣。這篇文章提出一些觀點，以便促進電源職業(yè)與電子變壓器職業(yè)和軟磁資料職業(yè)之間就電子變壓器和軟磁資料的有關疑問進行對話，相互溝通，共同發(fā)展。

　　1 電子變壓器在電源技能中的效果

　　電子變壓器和半導體開關器材，半導體整流器材，電容器一起，稱為電源設備中的4大首要元器材。依據在電源設備中的效果，電子變壓器能夠分為：

　　1)起電壓和功率改換效果的電源變壓器，功率變壓器，整流變壓器，逆變變壓器，開關變壓器，脈沖功率變壓器;

　　2)起傳遞寬帶、聲頻、中周功率和信號效果的寬帶變壓器，聲頻變壓器，中周變壓器;

　　3)起傳遞脈沖、驅動和觸發(fā)信號效果的脈沖變壓器，驅動變壓器，觸發(fā)變壓器;

　　4)起原邊和副邊絕緣阻隔效果的阻隔變壓器，起屏蔽效果的屏蔽變壓器;

　　5)起單相變三相或三相變單相效果的相數改換變壓器，起改動輸出相位效果的相位改換變壓器(移相器);

　　6)起改動輸出頻率效果的倍頻或分頻變壓器;

　　7)起改動輸出阻抗與負載阻抗相匹配效果的匹配變壓器;

　　8)起安穩(wěn)輸出電壓或電流效果的穩(wěn)壓變壓器(包含恒壓變壓器)或穩(wěn)流變壓器，起調理輸出電壓效果的調壓變壓器;

　　9)起溝通和直流濾波效果的濾波電感器;

　　10)起按捺電磁攪擾效果的電磁攪擾濾波電感器，起按捺噪聲效果的噪聲濾波電感器;

　　11)起吸收浪涌電流效果的吸收電感器，起減緩電流改變速率的緩沖電感器;

　　12)起儲能效果的儲能電感器，起協(xié)助半導體開關換向效果的換向電感器;

　　13)起開關效果的磁性開關電感器和變壓器;

　　14)起調理電感效果的可控電感器和飽滿電感器;

　　15)起改換電壓、電流或脈沖檢查信號的電壓互感器、電流互感器、脈沖互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱電互感器、零序電流互感器、霍爾電流電壓檢查器。從以上的羅列能夠看出，不論是直流電源，溝通電源，仍是特種電源，都離不開電子變壓器。有人把電源界定為通過高頻開關改換的直流電源和溝通電源。在介紹軟磁電磁元件在電源技能中的效果時，通常舉高頻開關電源中的各種電磁元件為例子。一起，在電子電源中運用的軟磁電磁元件中，各種變壓器占首要位置，因此用變壓器作為電子電源中軟磁元件的代表，稱它們?yōu)?ldquo;電子變壓器”。

　　2 電源技能對電子變壓器的需求

　　電源技能對電子變壓器的需求，像一切作為商品的商品相同，是在詳細運用條件下完結詳細的功用中尋求功用報價比最佳。有時能夠偏重報價和本錢，有時能夠偏重功率和功用。如今，輕、薄、短、小變成電子變壓器的發(fā)展方向，是著重降低本錢。從總的需求出發(fā)，能夠對電子變壓器得出四項詳細需求：運用條件，完結功用，進步功率，降低本錢。

　2.1 運用條件電子變壓器的運用條件，包含兩方面內容：

　　可靠性和電磁兼容性。以前只留意可靠性，如今因為環(huán)境保護意識增強，有必要留意電磁兼容性。可靠性是指在詳細的運用條件下，電子變壓器能正常作業(yè)到運用壽命停止。通常運用條件中對電子變壓器影響最大的是環(huán)境溫度。決定電子變壓器受溫度影響強度的參數是軟磁資料的居里點。軟磁資料居里點高，受溫度影響小;軟磁資料居里點低，對溫度改變對比靈敏，受溫度影響大。例如錳鋅鐵氧體的居里點只需215℃，對比低，磁通密度、磁導率和損耗都隨溫度發(fā)生改變，除正常溫度25℃而外，還要給出60℃，80℃，100℃時的各種參數數據。因而，錳鋅鐵氧體磁芯的作業(yè)溫度通常約束在100℃以下，也即是環(huán)境溫度為40℃時，溫升有必要低于60℃。鈷基非晶合金的居里點為205℃，也低，運用溫度也約束在100℃以下。鐵基非晶合金的居里點為370℃，能夠在150℃～180℃ 以下運用。高磁導坡莫合金的居里點為460℃至480℃，能夠在200℃～250℃以下運用。微晶納米晶合金的居里點為600℃，取向硅鋼居里點為 730℃，能夠在300℃～400℃下運用。電磁兼容性是指電子變壓器既不發(fā)生對外界的電磁攪擾，又能接受外界的電磁攪擾。電磁攪擾包含可聽見的音頻噪聲和聽不見的高頻噪聲。電子變壓器發(fā)生電磁攪擾的首要原因是磁芯的磁致彈性。磁致彈性系數大的軟磁資料，發(fā)生的電磁攪擾大。鐵基非晶合金的磁致彈性系數通常為最大(27～30)×10-6，有必要采納削減噪聲按捺攪擾的辦法。高磁導Ni50坡莫合金的磁致彈性系數為25×10-6，錳鋅鐵氧體的磁致彈性系數為 21×10-6。以上這3種軟磁資料歸于簡單發(fā)生電磁攪擾的資料，在使用中要留意。3%取向硅鋼的磁致彈性系數為(1～3)×10-6，微晶納米晶合金的磁致彈性系數為(0.5～2)×10-6。這 2種軟磁資料歸于對比簡單發(fā)生電磁攪擾的資料。6.5%硅鋼的磁致彈性系數為0.1×10-6，高磁導Ni80坡莫合金的磁致彈性系數為(0.1～0.5)×10-6，鈷基非晶合金的磁致彈性系數為0.1×10-6以下。這3種軟磁資料歸于不太簡單發(fā)生電磁攪擾的資料。由磁致彈性發(fā)生的電磁攪擾的頻率通常與電子變壓器的作業(yè)頻率一樣。如果有低于或高于作業(yè)頻率的電磁攪擾，那是由其他原因發(fā)生的。

　　2.2 完結功用電子變壓器從功用上區(qū)別首要有變壓器和電感器2種。

　　特別元件完結的功用別的評論。變壓器完結的功用有3個：功率傳送、電壓改換和絕緣阻隔。電感器完結功用有2個：功率傳送和紋波按捺。功率傳送有 2種方法。第一種是變壓器傳送方法，即外加在變壓器原繞組上的交變電壓，在磁芯中發(fā)生磁通改變，使副繞組感應電壓，加在負載上，然后使電功率從原邊傳送到副邊。傳送功率的巨細決定于感應電壓，也即是決定于單位時間內的磁通密度變量ΔB。ΔB與磁導率無關，而與飽滿磁通密度Bs和剩下磁通密度Br 有關。從飽滿磁通密度來看，各種軟磁資料的Bs從大到小的次序為：鐵鈷合金為2.3～2.4T，硅鋼為1.75～2.2T，鐵基非晶合金為 1.25～1.75T，鐵基微晶納米晶合金為1.1～1.5T，鐵硅鋁合金為1.0～1.6T，高磁導鐵鎳坡莫合金為0.8～1.6T，鈷基非晶合金為 0.5～1.4T，鐵鋁合金為0.7～1.3T，鐵鎳基非晶合金為0.4～0.7T，錳鋅鐵氧體為0.3～0.7T。作為電子變壓器的磁芯用資料，硅鋼和鐵基非晶合金占優(yōu)勢，而錳鋅鐵氧體處于下風。功率傳送的第二種是電感器傳送方法，即輸入給電感器繞組的電能，使磁芯激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋恚缓蠼涍^去磁變成電能釋放給負載。傳送功率的巨細決定于電感器磁芯的儲能，也即是決定于電感器的電感量。電感量不直接與飽滿磁通密度有關，而與磁導率有關，磁導率高，電感量大，儲能多，傳送功率大。各種軟磁資料的磁導率從大到小次序為：Ni80坡莫合金為(1.2～3)×106，鈷基非晶合金為(1～1.5)×106，鐵基微晶納米晶合金為(5～8)×105，鐵基非晶合金為(2～5)×105，Ni50坡莫合金為(1～3)×105，硅鋼為(2～9)×104，錳鋅鐵氧體為(1～3)×104。作為電感器的磁芯用資料，Ni80坡莫合金、鈷基非晶合金、鐵基微晶納米晶合金占優(yōu)勢，硅鋼和錳鋅鐵氧體處于下風。傳送功率巨細，還與單位時間內的傳送次數有關，即與電子變壓器的作業(yè)頻率有關。作業(yè)頻率越高，在相同尺度的磁芯和線圈參數下，傳送的功率越大。電壓改換經過變壓器原繞組和副繞組匝數比來完結，不論功率傳送巨細怎么，原邊和副邊的電壓改換比等于原繞組和副繞組匝數比。絕緣阻隔經過變壓器原繞組和副繞組的絕緣構造來完結。絕緣構造的雜亂程度，與外加和改換的電壓巨細有關，電壓越高，絕緣構造越雜亂。紋波按捺經過電感器的自感電勢來完成。只需經過電感器的電流發(fā)生改變，線圈在磁芯中發(fā)生的磁通也會發(fā)生改變，使電感器的線圈兩頭出現自感電勢，其方向與外加電壓方向相反，然后阻撓電流的改變。紋波的改變頻率比基頻高，電流紋波的電流頻率比基頻大，因而，更能被電感器發(fā)生的自感電勢按捺。電感器對紋波按捺的才能，決定于自感電勢的巨細，也即是電感量巨細，與磁芯的磁導率有關，Ni80坡莫合金、鈷基非晶合金、鐵基微晶納米晶合金磁導率大，處于優(yōu)勢，硅鋼和錳鋅鐵氧體磁導率小，處于下風。

　　2.3 進步功率進步功率是對電源和電子變壓器的遍及需求。

　　盡管，從單個電子變壓器來看，損耗不大。例如，100VA電源變壓器，功率為98%時，損耗只需2W并不多。可是成十萬個、成百萬個電源變壓器，總損耗能夠到達上十萬W，乃至上百萬W。還有，很多電源變壓器一向長期運行，年總損耗適當可觀，有能夠到達上千萬 kW·h。顯然，進步電子變壓器的功率，能夠節(jié)省電力。節(jié)省電力后，能夠少建發(fā)電站。少建發(fā)電站后，能夠少耗費煤和石油，能夠少排放 CO2，SO2，NOx，廢氣，污水，煙塵和灰渣，削減對環(huán)境的污染。既具有節(jié)省能源，又具有保護環(huán)境的兩層社會經濟效益。因而，進步功率是對電子變壓器的一個首要需求。電子變壓器的損耗包含磁芯損耗(鐵損)和線圈損耗(銅損)。鐵損只需電子變壓器投入作業(yè)，一向存在，是電子變壓器損耗的首要有些。因而，依據鐵損挑選磁芯資料，是電子變壓器規(guī)劃的首要內容，鐵損也變成評估軟磁資料的一個首要參數。鐵損與電子變壓器磁芯的作業(yè)磁通密度和作業(yè)頻率有關，在介紹軟磁資料的鐵損時，有必要闡明是在啥作業(yè)磁通密度下和啥作業(yè)頻率下的損耗。例如，P0.5/400，表明在作業(yè)磁通密度0.5T和作業(yè)頻率400Hz下的鐵損。 P0.1/100k表明在作業(yè)磁通密度0.1T和作業(yè)頻率100kHz下的鐵損。軟磁資料包含磁滯損耗、渦流損耗和剩下?lián)p耗。渦流損耗又與資料的電阻率ρ 成反比。ρ越大，渦流損耗越小。各種軟磁資料的ρ從大到小的次序為：錳鋅鐵氧體為 108～109μΩ·cm，鐵鎳基非晶合金為150～180μΩ·cm，鐵基非晶合金為130～150μΩ·cm，鈷基非晶合金為 120～140μΩ·cm，高磁導坡莫合金為40～80μΩ·cm，鐵硅鋁合金為40～60μΩ·cm，鐵鋁合金為30～60μΩ·cm，硅鋼為 40～50μΩ·cm，鐵鈷合金為20～40μΩ·cm。因而，錳鋅鐵氧體的ρ比金屬軟磁資料高106～107倍，在高頻中渦流小，使用占優(yōu)勢。可是當作業(yè)頻率超過一定值今后，錳鋅鐵氧體磁性顆粒以內的絕緣體被擊穿和熔化，ρ變得適當小，損耗敏捷上升到很高水平，這個作業(yè)頻率即是錳鋅鐵氧體的極限作業(yè)頻率。