電子變壓器的進(jìn)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(xiàn)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(jìn)展，市場(chǎng)對(duì)電子變壓器微型化提出越來(lái)越緊迫的需求，目前已取得一些突破性進(jìn)展，開(kāi)始應(yīng)用在各類(lèi)電子產(chǎn)品中。

板變壓器：FT（平板變壓器）也稱(chēng)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(dòng)化制作，也可按客戶(hù)要求制作成表面貼裝產(chǎn)品。國(guó)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(gè)相同尺寸柱狀磁芯并排設(shè)備，銅皮連接成中心開(kāi)孔的1單元或多單元，每個(gè)單元只有一匝刻蝕成網(wǎng)狀螺旋線(xiàn)的銅皮次級(jí)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(gè)數(shù)，可通過(guò)并聯(lián)進(jìn)行模塊化擴(kuò)充，用多個(gè)單元或一個(gè)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(lái)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(shù)脂粘接簡(jiǎn)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(gè)完整的FT還需在兩個(gè)磁芯上加一只預(yù)置的儲(chǔ)能電感。FT的高度只有8mm至19mm，完全滿(mǎn)足平板顯示對(duì)電源空間嚴(yán)格限制要求，PCB表面獲得最大應(yīng)用；在500KHz時(shí)，F(xiàn)T的轉(zhuǎn)換效率一般都能達(dá)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(jì)方案中的首選；在封裝體積很小的情況下，電流密度高達(dá)40A/mm2；漏抗小于0.2%；非常適合低電壓大電流開(kāi)關(guān)電源或逆變電源的微型化、高密度化使用，市場(chǎng)前景極好。

壓電變壓器：壓電變壓器是利用晶粒亞微米級(jí)精細(xì)PZT壓電陶瓷材料的機(jī)電轉(zhuǎn)換特性來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓的，已研制出多層、最大功率超過(guò)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(jī)、傳真機(jī)等的高壓電源中。與繞線(xiàn)變壓器相比，具有薄型轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%、抗電磁干擾等特點(diǎn)。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(zhǎng)條片形結(jié)構(gòu)的Rosen型制作容易，有較高升壓最為常見(jiàn)，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(dá)44層（厚40μm）。工頻降壓壓電變壓器的研究取得長(zhǎng)足進(jìn)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。