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直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)蓬勃發(fā)展 ---電子變壓器技術(shù)日新月異(圖)
2005/8/14 23:12:37
北京法雷德科技有限公司 供稿
1、直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)的發(fā)展
直流開(kāi)關(guān)電源是各種電源中應(yīng)用范圍和市場(chǎng)最大的一種，包括從交流輸入變?yōu)橹绷鬏敵龅摹伴_(kāi)關(guān)整流器”和從直流輸入變?yōu)橹绷鬏敵龅摹爸绷髯儞Q器”。直流開(kāi)關(guān)電源經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，集中了許多高新技術(shù)，包括高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)、同步整流技術(shù)、智能化技術(shù)、表面安裝技術(shù)，已經(jīng)形成高工作頻率、高效率、高功率密度、高可靠性等為特征的現(xiàn)代直流開(kāi)關(guān)電源。
直流開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)比較大，按日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的分類(lèi)方法，包括：(1)各種電子計(jì)算機(jī)、中央處理器、存儲(chǔ)裝置用開(kāi)關(guān)電源；(2)計(jì)算機(jī)外圍終端設(shè)備，輸入輸出裝置用開(kāi)關(guān)電源；(3)有線通訊設(shè)備、程控交換機(jī)、戶(hù)內(nèi)通訊設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(4)無(wú)線通訊設(shè)備、發(fā)送設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(5)工廠自動(dòng)化、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、空調(diào)設(shè)備、電力控制設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(6)自動(dòng)售貨機(jī)、現(xiàn)金自動(dòng)交付機(jī)、現(xiàn)金自動(dòng)存儲(chǔ)機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(7)顯示器、示波器用開(kāi)關(guān)電源；(8)醫(yī)療設(shè)備、試驗(yàn)儀器、汽車(chē)電子、液晶顯示裝置用開(kāi)關(guān)電源；(9)文字書(shū)寫(xiě)機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(10)復(fù)印機(jī)、速印機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(11)電視機(jī)、錄像機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(12)游戲機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(13)數(shù)字音響、電子樂(lè)器用開(kāi)關(guān)電源；(14)磁帶錄音機(jī)、立體聲錄放機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(15)插頭式開(kāi)關(guān)電源、充電器用開(kāi)關(guān)電源和住宅設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源。之所以分得這樣細(xì)的原因是日本的直流工關(guān)電源市場(chǎng)占世界的50%~45%，品種多、用量大，可以針對(duì)各自不同的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，有利于追求最佳性能和最低成本。
在我國(guó)，直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)的發(fā)展不及日本那樣快、那樣大、那樣廣，粗略的分為計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源、通訊用開(kāi)關(guān)電源、工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源、辦公設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源、商業(yè)用開(kāi)關(guān)電源和家用開(kāi)關(guān)電源等六大領(lǐng)域來(lái)分析。
我國(guó)2000年的直流開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)值比1999年增長(zhǎng)了15%左右，約占世界開(kāi)關(guān)電源總產(chǎn)值的4.6%(不包括外資企業(yè))。如果包括外資企業(yè)，將達(dá)到50%左右。因?yàn)槭澜缗琶?、2、4、5的直流開(kāi)關(guān)電源廠和世界最大的計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源廠都設(shè)在我國(guó)珠江三角洲。同時(shí)，在蘇州為中心的長(zhǎng)江三角洲和廈門(mén)附近的閩南地區(qū)，也相繼形成了直流開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)基地。
從2000年起，計(jì)算機(jī)在我國(guó)的銷(xiāo)售市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已超過(guò)2500億元。計(jì)算機(jī)主要是國(guó)外品牌，與之配套的計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源也主要是由外資企業(yè)和國(guó)外供應(yīng)。但是計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源的變壓器和電感器已逐漸轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，出現(xiàn)一批磁芯生產(chǎn)廠和電子變壓器生產(chǎn)廠�！�
通訊電源由于受進(jìn)網(wǎng)限制，大部分由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。其中大公司，如廣東的中興、安盛、上海的中達(dá)一斯米克、煙臺(tái)的東方電子，約占市場(chǎng)的25%；原電子部、郵電部屬企業(yè)，如武漢的洲際、廣東的珠江、北京的動(dòng)力源、石家莊的亞澳，約占市場(chǎng)的15%；在最近幾年發(fā)展起來(lái)的新企業(yè)，如河南許繼、廣東珠海的泰坦、北京的通力環(huán)，約占市場(chǎng)的15%；中外合資企業(yè)，如上海西門(mén)子，新電元，北京愛(ài)立信，桂林中志，約占市場(chǎng)的20%；以民營(yíng)科技為主的中小企業(yè)，如江蘇大唐科源等，約占市場(chǎng)的6%左右；還有幾十人以下的個(gè)體企業(yè)，估計(jì)在全國(guó)超過(guò)1000家，約占市場(chǎng)的20%。這樣，大中小齊上陣，中外企業(yè)都來(lái)爭(zhēng)奪中國(guó)通訊電源市場(chǎng)，形成競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的局面，從而使通訊用開(kāi)關(guān)電源在中國(guó)發(fā)展非常迅速。開(kāi)關(guān)整流器已從48伏50安發(fā)展為48伏100安和200安，工作頻率從40KHZ提高為100~250KHZ，普通采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，功率因數(shù)提高達(dá)到＞0.997，效率最高達(dá)到＞93%，組成供電系統(tǒng)在3000安時(shí)均流度達(dá)到2%，高于部頒標(biāo)準(zhǔn)5%。為電子變壓器行業(yè)提供了從小到大各種變壓器和電感器的巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源在我國(guó)發(fā)展最快的包括三部分：(1)電力電源，包括蓄電池充電電源(直流充電屏)和操作電源，主要生產(chǎn)單位有河南許繼、煙臺(tái)東方電子、黑龍江哈爾濱的九洲、青島的青整、浙江的青田、無(wú)錫的思達(dá)、北京動(dòng)力環(huán)、江蘇的大唐科源、武漢的電力儀表。也有進(jìn)入電網(wǎng)的許可證問(wèn)題，主要由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。(2)電鍍電解電源和傳動(dòng)電源，以前主要用晶閘管(可控硅)電源，效率低、功率因數(shù)低，現(xiàn)在已逐步改為晶體管(GBT和IGBT)直流開(kāi)關(guān)電源，雖然現(xiàn)在生產(chǎn)量小，產(chǎn)值還不足10億元，但是發(fā)展空間大，而且牽涉到傳統(tǒng)工業(yè)改造及新建工為上水平問(wèn)題，估計(jì)近十年內(nèi)會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)，使原來(lái)由晶閘管獨(dú)占的變流器(電力電子)行業(yè)煥然一新。主要生產(chǎn)廠為西安的西整、上海的上整、北京的北變和北整、青島的青整、保定的保整、廈門(mén)的廈整、柳州的柳整。也會(huì)使電氣傳動(dòng)中的中小功率直流晶閘管傳動(dòng)電源更新?lián)Q代。(3)電焊機(jī)電源，采用直流開(kāi)關(guān)電源開(kāi)發(fā)的中小型電焊機(jī)電源和特殊電焊機(jī)電源，在我國(guó)已形成一定規(guī)模，生產(chǎn)廠如北京的時(shí)代、廣東的勵(lì)進(jìn)。由于可以大大減少體積和重量，顯著的提高效率和功率因數(shù)，將會(huì)形成代替原來(lái)直流電焊機(jī)電源的新興產(chǎn)業(yè)。工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源是比通訊用開(kāi)關(guān)電源規(guī)模更大的市場(chǎng)，值得電子變壓器行業(yè)對(duì)它們進(jìn)行追蹤和開(kāi)發(fā)。
辦公設(shè)備、商業(yè)用、家用開(kāi)關(guān)電源，在我國(guó)現(xiàn)階段，大部分直接由主機(jī)廠配套生產(chǎn)，還沒(méi)形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，但是由于量大面廣，對(duì)電子變壓器的需求不可忽視。
2、對(duì)電子變壓器的要求
直流開(kāi)關(guān)電源在市場(chǎng)發(fā)展中主要追求的指標(biāo)是效率高、體積小(輕薄短小)、成本低，因此對(duì)其中用的電子變壓器，也主要是這幾方面的要求。
2.1效率
直流開(kāi)關(guān)電源要求效率高的主要原因是節(jié)能和環(huán)保，也就是從“綠色電源”概念提出來(lái)的。因?yàn)楣?jié)能后，由于直流開(kāi)關(guān)電源量大面廣，可以顯著減少所需的電能，也就減少發(fā)電廠數(shù)量，減少發(fā)電廠排放的廢氣廢水和灰潭對(duì)環(huán)境的污染�，F(xiàn)在要求100W以下的小功率直流開(kāi)關(guān)電源效率超過(guò)85%。中大功率直流開(kāi)關(guān)電源效率超過(guò)90%。
變壓器和電感器的損耗一般占直流開(kāi)關(guān)電源的15%左右。要求變壓器效率超過(guò)95%~98%，其原因是要求減少直流開(kāi)關(guān)電源的待機(jī)損耗。因?yàn)樽儔浩鞯目蛰d損耗和空載電流是造成待機(jī)損耗的主要原因之一�，F(xiàn)在直流開(kāi)關(guān)電源的待機(jī)損耗要求小于10%，因此，變壓器空工損耗只能小于5%，最好小于2%。效率高，發(fā)熱小，不可減少散熱面積和體積。
2.2體積
直流開(kāi)關(guān)電源追求輕薄短小，是它在市場(chǎng)發(fā)展中的熱門(mén)話題，其中變壓器和電感器的小型化是最大的難點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家們的普遍關(guān)注。表示它的指標(biāo)是功率密度，希望能達(dá)到100W/IN3以上。
為了適應(yīng)直流開(kāi)關(guān)電源小型化的需要，首先是提高工作頻率，其次是改變結(jié)構(gòu)。工作頻率提高到250KHZ，比20KHZ~40KHZ，功率密度會(huì)顯著增加。但是高頻損耗也顯著增加，改用新的磁性材料和線圈結(jié)構(gòu)來(lái)解決。高頻電磁干擾也顯著增加，采用抗干擾濾波器和低磁致伸縮材料來(lái)解決�，F(xiàn)在最高的工作頻率已達(dá)到25~30MHZ。1~2MHZ在小型直流開(kāi)關(guān)電源中已比較普遍。
變壓器結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷三次更新?lián)Q代。第一次是平面變壓器、體積和重量比立體變壓器(普通變壓器)減少80%，已形成從5W至20KW20KHZ至2MHZ的產(chǎn)品，效率典型值為98%。第二次是片式變壓器，對(duì)低壓大電流特別適用，高度(厚度)更進(jìn)一步降低，電流可達(dá)100安以上，采用一個(gè)次級(jí)繞組多個(gè)磁芯組成，代替以前的一個(gè)磁芯多個(gè)繞組。多個(gè)磁芯的初級(jí)繞組串聯(lián)，從而達(dá)到降壓隔離的要求。內(nèi)部溫升比平面變壓器低，只有10℃左右�？梢匝b在額定溫升更高的基板上工作。第三次是薄膜變壓器，采用薄膜后高度低于1MM。工作步率超過(guò)1MHZ，達(dá)到10~100MHZ。由于采用集成電路工藝制造，成本并不增加。是直流開(kāi)關(guān)電源變壓器的最新發(fā)展方向。之所以強(qiáng)調(diào)“正經(jīng)歷”，是因?yàn)樵诂F(xiàn)階段，不同的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)，從性能價(jià)格比出發(fā)，要求的變壓器結(jié)構(gòu)形式也不一樣。立體變壓器仍然大量使用。平面變壓器已形成系列，正在推廣。片式變壓器處于個(gè)別和小批量生產(chǎn)階段。薄膜變壓器只是個(gè)別情況，仍處于研究開(kāi)發(fā)階段。因此，電子變壓器不單要關(guān)注研究開(kāi)發(fā)的新變壓器，而且更要關(guān)注大量生產(chǎn)的變壓器。即使改進(jìn)某個(gè)部件，某個(gè)工藝環(huán)節(jié)，也會(huì)取得良好的效益。
2.3成本
直流開(kāi)關(guān)電源和任何商品一樣，在市場(chǎng)發(fā)展中都要考慮成本。作為它的部件的電子變壓器也回避不了成本問(wèn)題。為了降低電子變壓器成本，第一個(gè)手段是設(shè)計(jì)，采用的原材料、結(jié)構(gòu)形式對(duì)成本有決定性作用。因此在設(shè)計(jì)直流開(kāi)關(guān)電源的電子變壓器時(shí)，一定要綜合考慮電源的工作條件，當(dāng)時(shí)原材料的水平和價(jià)格，設(shè)計(jì)出性能滿(mǎn)足要求成本最低的電子變壓器產(chǎn)品。第二個(gè)手段是工藝，減少生產(chǎn)成本。盡量采用工模具和機(jī)械加工，減少加工工時(shí)。在檢測(cè)中，采用短時(shí)間即可確認(rèn)產(chǎn)品性能的方法，減少檢查工時(shí)。加強(qiáng)管理，從備料到產(chǎn)品包裝出廠，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都盡量減少工時(shí)和費(fèi)用。第三個(gè)手段是減少生產(chǎn)的附加費(fèi)用。包括設(shè)計(jì)選用的原材料和配件盡可能通用，減少種類(lèi)和降低庫(kù)存量，以及盡快縮短交貨時(shí)間減少產(chǎn)品成品庫(kù)存量，還有對(duì)檢測(cè)中被剔除的產(chǎn)品進(jìn)行處理，回收能用的原材料和配件等等。
3、結(jié)語(yǔ)
直流開(kāi)關(guān)電源是電子變壓器主要服務(wù)對(duì)象之一。直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)在中國(guó)有比較大的發(fā)展。為了推進(jìn)直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)電子變壓器提出了高效率、小體積、低成本的要求。
直流開(kāi)關(guān)電源是各種電源中應(yīng)用范圍和市場(chǎng)最大的一種，包括從交流輸入變?yōu)橹绷鬏敵龅摹伴_(kāi)關(guān)整流器”和從直流輸入變?yōu)橹绷鬏敵龅摹爸绷髯儞Q器”。直流開(kāi)關(guān)電源經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，集中了許多高新技術(shù)，包括高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)、同步整流技術(shù)、智能化技術(shù)、表面安裝技術(shù)，已經(jīng)形成高工作頻率、高效率、高功率密度、高可靠性等為特征的現(xiàn)代直流開(kāi)關(guān)電源。
直流開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)比較大，按日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的分類(lèi)方法，包括：(1)各種電子計(jì)算機(jī)、中央處理器、存儲(chǔ)裝置用開(kāi)關(guān)電源；(2)計(jì)算機(jī)外圍終端設(shè)備，輸入輸出裝置用開(kāi)關(guān)電源；(3)有線通訊設(shè)備、程控交換機(jī)、戶(hù)內(nèi)通訊設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(4)無(wú)線通訊設(shè)備、發(fā)送設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(5)工廠自動(dòng)化、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、空調(diào)設(shè)備、電力控制設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源；(6)自動(dòng)售貨機(jī)、現(xiàn)金自動(dòng)交付機(jī)、現(xiàn)金自動(dòng)存儲(chǔ)機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(7)顯示器、示波器用開(kāi)關(guān)電源；(8)醫(yī)療設(shè)備、試驗(yàn)儀器、汽車(chē)電子、液晶顯示裝置用開(kāi)關(guān)電源；(9)文字書(shū)寫(xiě)機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(10)復(fù)印機(jī)、速印機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(11)電視機(jī)、錄像機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(12)游戲機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(13)數(shù)字音響、電子樂(lè)器用開(kāi)關(guān)電源；(14)磁帶錄音機(jī)、立體聲錄放機(jī)用開(kāi)關(guān)電源；(15)插頭式開(kāi)關(guān)電源、充電器用開(kāi)關(guān)電源和住宅設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源。之所以分得這樣細(xì)的原因是日本的直流工關(guān)電源市場(chǎng)占世界的50%~45%，品種多、用量大，可以針對(duì)各自不同的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，有利于追求最佳性能和最低成本。
在我國(guó)，直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)的發(fā)展不及日本那樣快、那樣大、那樣廣，粗略的分為計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源、通訊用開(kāi)關(guān)電源、工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源、辦公設(shè)備用開(kāi)關(guān)電源、商業(yè)用開(kāi)關(guān)電源和家用開(kāi)關(guān)電源等六大領(lǐng)域來(lái)分析。
我國(guó)2000年的直流開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)值比1999年增長(zhǎng)了15%左右，約占世界開(kāi)關(guān)電源總產(chǎn)值的4.6%(不包括外資企業(yè))。如果包括外資企業(yè)，將達(dá)到50%左右。因?yàn)槭澜缗琶?、2、4、5的直流開(kāi)關(guān)電源廠和世界最大的計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源廠都設(shè)在我國(guó)珠江三角洲。同時(shí)，在蘇州為中心的長(zhǎng)江三角洲和廈門(mén)附近的閩南地區(qū)，也相繼形成了直流開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)基地。
從2000年起，計(jì)算機(jī)在我國(guó)的銷(xiāo)售市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已超過(guò)2500億元。計(jì)算機(jī)主要是國(guó)外品牌，與之配套的計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源也主要是由外資企業(yè)和國(guó)外供應(yīng)。但是計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源的變壓器和電感器已逐漸轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，出現(xiàn)一批磁芯生產(chǎn)廠和電子變壓器生產(chǎn)廠�！�
通訊電源由于受進(jìn)網(wǎng)限制，大部分由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。其中大公司，如廣東的中興、安盛、上海的中達(dá)一斯米克、煙臺(tái)的東方電子，約占市場(chǎng)的25%；原電子部、郵電部屬企業(yè)，如武漢的洲際、廣東的珠江、北京的動(dòng)力源、石家莊的亞澳，約占市場(chǎng)的15%；在最近幾年發(fā)展起來(lái)的新企業(yè)，如河南許繼、廣東珠海的泰坦、北京的通力環(huán)，約占市場(chǎng)的15%；中外合資企業(yè)，如上海西門(mén)子，新電元，北京愛(ài)立信，桂林中志，約占市場(chǎng)的20%；以民營(yíng)科技為主的中小企業(yè)，如江蘇大唐科源等，約占市場(chǎng)的6%左右；還有幾十人以下的個(gè)體企業(yè)，估計(jì)在全國(guó)超過(guò)1000家，約占市場(chǎng)的20%。這樣，大中小齊上陣，中外企業(yè)都來(lái)爭(zhēng)奪中國(guó)通訊電源市場(chǎng)，形成競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的局面，從而使通訊用開(kāi)關(guān)電源在中國(guó)發(fā)展非常迅速。開(kāi)關(guān)整流器已從48伏50安發(fā)展為48伏100安和200安，工作頻率從40KHZ提高為100~250KHZ，普通采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，功率因數(shù)提高達(dá)到＞0.997，效率最高達(dá)到＞93%，組成供電系統(tǒng)在3000安時(shí)均流度達(dá)到2%，高于部頒標(biāo)準(zhǔn)5%。為電子變壓器行業(yè)提供了從小到大各種變壓器和電感器的巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源在我國(guó)發(fā)展最快的包括三部分：(1)電力電源，包括蓄電池充電電源(直流充電屏)和操作電源，主要生產(chǎn)單位有河南許繼、煙臺(tái)東方電子、黑龍江哈爾濱的九洲、青島的青整、浙江的青田、無(wú)錫的思達(dá)、北京動(dòng)力環(huán)、江蘇的大唐科源、武漢的電力儀表。也有進(jìn)入電網(wǎng)的許可證問(wèn)題，主要由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。(2)電鍍電解電源和傳動(dòng)電源，以前主要用晶閘管(可控硅)電源，效率低、功率因數(shù)低，現(xiàn)在已逐步改為晶體管(GBT和IGBT)直流開(kāi)關(guān)電源，雖然現(xiàn)在生產(chǎn)量小，產(chǎn)值還不足10億元，但是發(fā)展空間大，而且牽涉到傳統(tǒng)工業(yè)改造及新建工為上水平問(wèn)題，估計(jì)近十年內(nèi)會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)，使原來(lái)由晶閘管獨(dú)占的變流器(電力電子)行業(yè)煥然一新。主要生產(chǎn)廠為西安的西整、上海的上整、北京的北變和北整、青島的青整、保定的保整、廈門(mén)的廈整、柳州的柳整。也會(huì)使電氣傳動(dòng)中的中小功率直流晶閘管傳動(dòng)電源更新?lián)Q代。(3)電焊機(jī)電源，采用直流開(kāi)關(guān)電源開(kāi)發(fā)的中小型電焊機(jī)電源和特殊電焊機(jī)電源，在我國(guó)已形成一定規(guī)模，生產(chǎn)廠如北京的時(shí)代、廣東的勵(lì)進(jìn)。由于可以大大減少體積和重量，顯著的提高效率和功率因數(shù)，將會(huì)形成代替原來(lái)直流電焊機(jī)電源的新興產(chǎn)業(yè)。工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源是比通訊用開(kāi)關(guān)電源規(guī)模更大的市場(chǎng)，值得電子變壓器行業(yè)對(duì)它們進(jìn)行追蹤和開(kāi)發(fā)。
辦公設(shè)備、商業(yè)用、家用開(kāi)關(guān)電源，在我國(guó)現(xiàn)階段，大部分直接由主機(jī)廠配套生產(chǎn)，還沒(méi)形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，但是由于量大面廣，對(duì)電子變壓器的需求不可忽視。
2、對(duì)電子變壓器的要求
直流開(kāi)關(guān)電源在市場(chǎng)發(fā)展中主要追求的指標(biāo)是效率高、體積小(輕薄短小)、成本低，因此對(duì)其中用的電子變壓器，也主要是這幾方面的要求。
2.1效率
直流開(kāi)關(guān)電源要求效率高的主要原因是節(jié)能和環(huán)保，也就是從“綠色電源”概念提出來(lái)的。因?yàn)楣?jié)能后，由于直流開(kāi)關(guān)電源量大面廣，可以顯著減少所需的電能，也就減少發(fā)電廠數(shù)量，減少發(fā)電廠排放的廢氣廢水和灰潭對(duì)環(huán)境的污染�，F(xiàn)在要求100W以下的小功率直流開(kāi)關(guān)電源效率超過(guò)85%。中大功率直流開(kāi)關(guān)電源效率超過(guò)90%。
變壓器和電感器的損耗一般占直流開(kāi)關(guān)電源的15%左右。要求變壓器效率超過(guò)95%~98%，其原因是要求減少直流開(kāi)關(guān)電源的待機(jī)損耗。因?yàn)樽儔浩鞯目蛰d損耗和空載電流是造成待機(jī)損耗的主要原因之一�，F(xiàn)在直流開(kāi)關(guān)電源的待機(jī)損耗要求小于10%，因此，變壓器空工損耗只能小于5%，最好小于2%。效率高，發(fā)熱小，不可減少散熱面積和體積。
2.2體積
直流開(kāi)關(guān)電源追求輕薄短小，是它在市場(chǎng)發(fā)展中的熱門(mén)話題，其中變壓器和電感器的小型化是最大的難點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家們的普遍關(guān)注。表示它的指標(biāo)是功率密度，希望能達(dá)到100W/IN3以上。
為了適應(yīng)直流開(kāi)關(guān)電源小型化的需要，首先是提高工作頻率，其次是改變結(jié)構(gòu)。工作頻率提高到250KHZ，比20KHZ~40KHZ，功率密度會(huì)顯著增加。但是高頻損耗也顯著增加，改用新的磁性材料和線圈結(jié)構(gòu)來(lái)解決。高頻電磁干擾也顯著增加，采用抗干擾濾波器和低磁致伸縮材料來(lái)解決�，F(xiàn)在最高的工作頻率已達(dá)到25~30MHZ。1~2MHZ在小型直流開(kāi)關(guān)電源中已比較普遍。
變壓器結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷三次更新?lián)Q代。第一次是平面變壓器、體積和重量比立體變壓器(普通變壓器)減少80%，已形成從5W至20KW20KHZ至2MHZ的產(chǎn)品，效率典型值為98%。第二次是片式變壓器，對(duì)低壓大電流特別適用，高度(厚度)更進(jìn)一步降低，電流可達(dá)100安以上，采用一個(gè)次級(jí)繞組多個(gè)磁芯組成，代替以前的一個(gè)磁芯多個(gè)繞組。多個(gè)磁芯的初級(jí)繞組串聯(lián)，從而達(dá)到降壓隔離的要求。內(nèi)部溫升比平面變壓器低，只有10℃左右�？梢匝b在額定溫升更高的基板上工作。第三次是薄膜變壓器，采用薄膜后高度低于1MM。工作步率超過(guò)1MHZ，達(dá)到10~100MHZ。由于采用集成電路工藝制造，成本并不增加。是直流開(kāi)關(guān)電源變壓器的最新發(fā)展方向。之所以強(qiáng)調(diào)“正經(jīng)歷”，是因?yàn)樵诂F(xiàn)階段，不同的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)，從性能價(jià)格比出發(fā)，要求的變壓器結(jié)構(gòu)形式也不一樣。立體變壓器仍然大量使用。平面變壓器已形成系列，正在推廣。片式變壓器處于個(gè)別和小批量生產(chǎn)階段。薄膜變壓器只是個(gè)別情況，仍處于研究開(kāi)發(fā)階段。因此，電子變壓器不單要關(guān)注研究開(kāi)發(fā)的新變壓器，而且更要關(guān)注大量生產(chǎn)的變壓器。即使改進(jìn)某個(gè)部件，某個(gè)工藝環(huán)節(jié)，也會(huì)取得良好的效益。
2.3成本
直流開(kāi)關(guān)電源和任何商品一樣，在市場(chǎng)發(fā)展中都要考慮成本。作為它的部件的電子變壓器也回避不了成本問(wèn)題。為了降低電子變壓器成本，第一個(gè)手段是設(shè)計(jì)，采用的原材料、結(jié)構(gòu)形式對(duì)成本有決定性作用。因此在設(shè)計(jì)直流開(kāi)關(guān)電源的電子變壓器時(shí)，一定要綜合考慮電源的工作條件，當(dāng)時(shí)原材料的水平和價(jià)格，設(shè)計(jì)出性能滿(mǎn)足要求成本最低的電子變壓器產(chǎn)品。第二個(gè)手段是工藝，減少生產(chǎn)成本。盡量采用工模具和機(jī)械加工，減少加工工時(shí)。在檢測(cè)中，采用短時(shí)間即可確認(rèn)產(chǎn)品性能的方法，減少檢查工時(shí)。加強(qiáng)管理，從備料到產(chǎn)品包裝出廠，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都盡量減少工時(shí)和費(fèi)用。第三個(gè)手段是減少生產(chǎn)的附加費(fèi)用。包括設(shè)計(jì)選用的原材料和配件盡可能通用，減少種類(lèi)和降低庫(kù)存量，以及盡快縮短交貨時(shí)間減少產(chǎn)品成品庫(kù)存量，還有對(duì)檢測(cè)中被剔除的產(chǎn)品進(jìn)行處理，回收能用的原材料和配件等等。
3、結(jié)語(yǔ)
直流開(kāi)關(guān)電源是電子變壓器主要服務(wù)對(duì)象之一。直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)在中國(guó)有比較大的發(fā)展。為了推進(jìn)直流開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)電子變壓器提出了高效率、小體積、低成本的要求。
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