電子變壓器中磁鋼的應(yīng)用

電子變壓器中磁鋼的應(yīng)用

硅鋼是工頻電源中電子變壓器大量使用的鐵心材料。要減少電子變壓器中的鐵心用量，提高硅鋼的工作磁通密度（工作磁密）。硅鋼的工作磁密既決定于飽和磁通密度，又決定于損耗。效率是電子變壓器的重要性能指標(biāo)，現(xiàn)在，節(jié)能，許多電源產(chǎn)品都提出待機(jī)損耗要求。電子變壓器的鐵心損耗是待機(jī)損耗的主要組成部分，，都對電子變壓器的效率或損耗提出明確的嚴(yán)格要求。

近年來，取向和無取向冷軋硅鋼價格上漲，卷繞式環(huán)形鐵心，相比于R型、CD型和EI 型鐵心，消耗材料少，可以節(jié)約20%的鐵心材料成本，擴(kuò)大了電子變壓器中的使用范圍。卷繞式環(huán)形鐵心可以充分發(fā)揮取向冷軋硅鋼的性能，與無取向冷軋鋼相比，工作磁密要高得多。不象R型、CD型和EI 型的鐵心那樣，可以充分硅鋼材料，不會有邊角廢料，材料率可以達(dá)到98%。

近年來，冷軋取向硅鋼有相當(dāng)大的改進(jìn)。國產(chǎn)23Q110 的0.23mm取向冷軋硅鋼，在工作磁通密度1.7 T和50 Hz 下，單位重量損耗為1.10 Wkg。日本產(chǎn)的0.23 mm 厚度的取向冷軋硅鋼P(yáng)1.750 為0.88Wkg。硅鋼帶材表面后涂張力涂層，P1.750下降到0.7Wkg。改變退火工藝，細(xì)化磁疇，P1.750再下降到0.55~0.45Wkg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.35mm厚無取向冷軋硅鋼在工作磁密1.5T和50Hz 下（P1.550）的2Wkg。在保證同樣損耗條件下，0.23mm 厚度取向冷軋硅鋼工作磁密度可以達(dá)到1.85T，選取它加工環(huán)形鐵心，比用無取向冷軋硅鋼的工作磁密1.5 T 高1.23 倍，鐵心截面和體積可減少23%。

現(xiàn)在手機(jī)充電器和家用電器的電源適配器中，大量使用EI 型鐵心工頻電源變壓器，有時會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。EI 型鐵心由EI 形沖片疊成，E 形沖片中有五分之一長度與縱向（取向方向）正交，要承受橫向磁場，都用無取向冷軋硅鋼。近年來日本川崎公司開發(fā)出于EI 型鐵心的RGE系列取向冷軋硅鋼，厚度為0.35 mm，縱向飽和磁密為1.80~1.90 T，橫向飽和磁密為1.825T，損耗P1.750為1.10~1.25Wkg。，絕緣膜比較薄，沖壓加工性能，用它制作鐵心，工作磁密可取1.7T，比用無取向冷軋硅鋼高15%，鐵心截面和體積可以減少15%，損耗也大大下降，不會再出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。日本川崎公司還開發(fā)出飽和磁密高的無取向冷軋鋼，厚度為0.5mm，硅含量小于1%，為0.6%，鋁含量為0.3%，加0.52%鎳后，飽和磁密為1.96T，損耗P1.550為3Wkg。采用它EI型鐵心材料，工作磁密也可取1.7T，但損耗較大。

值得注意的是：電子變壓器一大類的工頻變壓器，采用工作磁密高的鐵心材料后，可以不減少鐵心截面和體積，而是減少線圈匝數(shù)，減少用銅量。在現(xiàn)在銅材價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵心材料的下，是更好的一種設(shè)計改進(jìn)方案。