電子變壓器的進展及演變

傳統(tǒng)的電子變壓器一般都采用在普通鐵氧體磁芯上，纏繞銅線繞組結(jié)構(gòu)，體積比較大，轉(zhuǎn)移效率不高。然而，隨著電路超大規(guī)模和系統(tǒng)集成以及元器件片式化、印制電路板PCB表面安裝高密度化的進展，市場對電子變壓器微型化提出越來越緊迫的需求，目前已取得一些突破性進展，開始應(yīng)用在各類電子產(chǎn)品中。

板變壓器：FT（平板變壓器）也稱為是變壓器技術(shù)的一次創(chuàng)新，它體小量輕，隔離好，結(jié)構(gòu)緊湊，可大規(guī)模自動化制作，也可按客戶要求制作成表面貼裝產(chǎn)品。國際上已有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品應(yīng)用在DC/DC電源、充電電源，通信設(shè)備分布式電源、UPS、平板顯示器等電源中。 FT結(jié)構(gòu)基本上是用沖壓鐵氧體粘接組合形成兩個相同尺寸柱狀磁芯并排設(shè)備，銅皮連接成中心開孔的1單元或多單元，每個單元只有一匝刻蝕成網(wǎng)狀螺旋線的銅皮次級繞組，緊貼堆疊在磁芯內(nèi)壁構(gòu)成變壓器的磁性電路。FT輸出電流取決于磁芯個數(shù)，可通過并聯(lián)進行模塊化擴充，用多個單元或一個矩陣FT組件。另外，F(xiàn)T原邊繞組的匝數(shù)通常只有幾匝，為繞制帶來很大便利，并有效降低銅損、分布電容、電抗。磁芯用低顆粒直徑環(huán)氧樹脂粘接簡單的沖壓件組合而成，一致性大大提高，降低了生產(chǎn)成本。一個完整的FT還需在兩個磁芯上加一只預(yù)置的儲能電感。FT的高度只有8mm至19mm，完全滿足平板顯示對電源空間嚴(yán)格限制要求，PCB表面獲得最大應(yīng)用；在500KHz時，F(xiàn)T的轉(zhuǎn)換效率一般都能達到97%，最高工作頻率2MHz；FT依靠其每100W僅重186g的超凡功率密度，成為很多輕型設(shè)計方案中的首選；在封裝體積很小的情況下，電流密度高達40A/mm2；漏抗小于0.2%；非常適合低電壓大電流開關(guān)電源或逆變電源的微型化、高密度化使用，市場前景極好。

壓電變壓器：壓電變壓器是利用晶粒亞微米級精細PZT壓電陶瓷材料的機電轉(zhuǎn)換特性來實現(xiàn)變壓的，已研制出多層、最大功率超過50W的產(chǎn)品，大量用于液晶顯示器背光照明電源及復(fù)印機、傳真機等的高壓電源中。與繞線變壓器相比，具有薄型轉(zhuǎn)換效率高達95%、抗電磁干擾等特點。根據(jù)其形狀，電極和極化方向不同而有多種結(jié)構(gòu)，其中長條片形結(jié)構(gòu)的Rosen型制作容易，有較高升壓最為常見，研制出三次Rosen型多層新結(jié)構(gòu)，并發(fā)展新型大功率壓電材料，用Ag/Pd作內(nèi)電極共燒，層數(shù)最多達44層（厚40μm）。工頻降壓壓電變壓器的研究取得長足進展，已有樣品展示，但尚未批量生產(chǎn)。 電子變壓器在向小型、輕量、高效、表面安裝型發(fā)展，還研制出薄膜平面變壓器，片式脈沖變壓器、多層回掃變壓器、R型變壓器等新產(chǎn)品。