軟磁鐵氧體材料-在電子變壓器-中的應(yīng)用（二）[轉(zhuǎn)載]

緊接軟磁鐵氧體材料-在電子變壓器-中的應(yīng)用（一）
3.5振蕩變壓器
　　振蕩變壓器對電路的要求是傳輸效率高，有一定傳輸功率、體積小。它要求磁性材料的磁導(dǎo)率和飽和磁通密度高，通常選用磁導(dǎo)率為4000～5000，而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為400mT（800A/m）。
3.6電源濾波電感器
　　電源濾波電感器在電路中與電容器組成一個低通濾波器。為了使其達(dá)到較低的截止頻率，要求電源濾波電感器具有較大的電感量。因?yàn)殡姼辛空�比于磁�?dǎo)率，故電源濾波器通常要求軟磁鐵氧體的磁導(dǎo)率達(dá)到5000～10000，同時要求磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系為正溫度系數(shù)，才能保證高電感量、低電流電阻。電源濾波器常采用UF型磁芯和ET型磁芯。UF型磁芯單邊繞制線圈，制作工藝簡單，成本低，但其輻射干擾大，且電感量不易做高。ET型磁芯克服了UF型磁芯干擾大、電感量低的缺點(diǎn)，但制作工藝難、成本高。
3.7電源變壓器
　　電源變壓器大量用在音/視頻產(chǎn)品中。90年代以來，計算機(jī)及外設(shè)和通信工業(yè)的迅速發(fā)展為電源變壓器開創(chuàng)了一個新的大市場。近年來，電源變壓器在小型化、表面安裝、降低功耗、提高工作頻率和工作溫度等方面取得了許多進(jìn)展。電源變壓器通常采用低損耗的錳鋅鐵氧體材料制作的EI型磁芯，這種磁芯是用一個E型磁芯和一個條型磁芯配對使用，其特點(diǎn)是制作工藝簡單，售價便宜，散熱條件好，它既可在中心柱上開氣隙，又可在E型磁芯、條型磁芯和接觸面插入一定厚度的絕緣片來代替氣隙。由于R型磁芯的漏磁僅為EI型的1/10，產(chǎn)生的熱量僅為EI型的一半，因此近年來R型磁芯電源變壓器已進(jìn)入市場，但因其價格相對較高，所以目前尚未在低檔產(chǎn)品中應(yīng)用。而近年發(fā)展很快的表面安裝電源變壓器終將成為通信領(lǐng)域中電源變壓器的主流產(chǎn)品。
3.8平面變壓器
　　平面變壓器是一種新開發(fā)的高技術(shù)鐵氧體電感元件，1994年首先在通信方面得到應(yīng)用，目前已擴(kuò)大到筆記本計算機(jī)、汽車電子、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字化電視等方面。平面變壓器有寬帶變壓器、功率變壓器和阻抗匹配交換器等種類，特別適合表面貼裝，對電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)輕、薄、小型化將起關(guān)鍵作用。平面變壓器通常采用高頻功率鐵氧體材料制成的RM型磁芯和E型磁芯。RM型磁芯的最大優(yōu)點(diǎn)是它的形狀特別適合于高密度安裝，而且在高密度安裝中引線槽不在一起，屏蔽效果好，散熱窗口比罐型大，在500kHz～700kHz高頻下的損耗低，E型磁芯的制造工藝簡單，售價較便宜，有大的繞組空間，可允許大電流通過，但磁芯正柱的方形給繞制變壓器帶來一定困難，增加了變壓器的漏感，降低了變壓器的抗壓強(qiáng)度。采用鐵氧體雙孔磁芯制成的平面變壓器，也可以制作寬帶電感元件，可實(shí)現(xiàn)新一代家電的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化功能，頻率覆蓋范圍在4MHz～2400MHz的頻帶內(nèi)。使用高密度鐵氧體磁芯制作的平面變壓器可用在高頻電信系統(tǒng)，顯著提高功率密度和重復(fù)性。
3.9片式電感器
    為了適應(yīng)整機(jī)小型化、輕量化的要求，必須要有小型化的電感器件來滿足電子元件表面高密度裝配的需要，為此片式電感器件應(yīng)運(yùn)而生。
　　從制造工藝來分，片式電感器主要有4種類型，即繞線型、疊層型、編織型和薄膜片式電感器。
　　繞線型片式電感器是在傳統(tǒng)電感器制造工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)的。常見的繞線片式電感器主體結(jié)構(gòu)是軟磁鐵氧體工字型磁芯，在磁芯的芯柱上單層或多層繞線，線的端頭通過一定的方式接到電感器的外極上，外電極有的是用金屬片制成的，有的是用貴金屬涂覆后燒結(jié)而成的。線圈外面用環(huán)氧樹脂涂覆或模封。為了解決屏蔽問題，可在環(huán)氧樹脂中加入一定量的鐵氧體粉未。它的特點(diǎn)是電感量范圍廣（mH～H），電感量精度高，損耗小（即Q大），容許電流大、制作工藝?yán)^承性強(qiáng)、簡單、成本低等，但不足之處是在進(jìn)一步小型化方面受到限制。
　　疊層型片式電感器是采用厚膜電感印刷工藝和鐵氧體制作技術(shù)制作的。它是把鐵氧體漿料和導(dǎo)電漿料交替印刷在基片上，然后燒結(jié)、施加外部電極構(gòu)成閉磁路的整體。它具有良好的磁屏蔽性、燒結(jié)密度高、機(jī)械強(qiáng)度好。不足之處是合格率低、成本高、電感量較小、Q值低。
　　疊層片式電感器是電感器領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)的產(chǎn)品，它與繞線片式電感器相比有諸多優(yōu)點(diǎn)：尺寸小，有利于電路的小型化，磁路封閉，不會干擾周圍的元器件，也不會受臨近元器件的干擾，有利于元器件的高密度安裝；一體化結(jié)構(gòu)，可靠性高；耐熱性、可焊性好；形狀規(guī)整，適合于自動化表面安裝生產(chǎn)。目前，這類產(chǎn)品已取得較大進(jìn)展，并通過改進(jìn)磁性材料性能、改善內(nèi)部磁路結(jié)構(gòu)和加速器件小型化等措施，不斷拓展其應(yīng)用市場。尤其是面向便攜式電話、PHS等移動通信終端的高頻毫微亨級電感器及主要面向個人電腦等高速數(shù)字信號處理設(shè)備的噪聲抑制器，國外相繼推出疊層型式新產(chǎn)品，達(dá)到了高密度安裝中的極小片式元件尺寸，適應(yīng)了SMT的需求。
　　高頻疊層片式電感器現(xiàn)已用在亞微波到微波波段，它通常采用低介電常數(shù)陶瓷材料和抑制雜散電容的方式獲得較高的自諧頻率，其內(nèi)部導(dǎo)體采用高頻特性優(yōu)異的銀，以降低導(dǎo)體電阻、獲得高Q值，其電感值從數(shù)毫微亨到數(shù)十毫微亨，容許誤差很小，容許電流值設(shè)計為300mA級。這種電感器的外形尺寸最初為3.2mm×1.6mm，隨著疊層技術(shù)的進(jìn)步，其小型化的速度加快，出現(xiàn)了2mm×1.25mm、1.6mm×0.8mm、1mm×0.5mm的產(chǎn)品。
　　編織型片式電感器是將零磁致伸縮非晶強(qiáng)磁性纖維與導(dǎo)電性纖維組合織成布狀物，設(shè)計出一種薄的，用作功率處理的微型磁性元件。特點(diǎn)是在1MHz下的單位體積電感量比其它片式電感器大、體積小、容易安裝在基片上。
　　薄膜片式電感器是由平面線圈、磁性薄膜和絕緣膜形成的多層結(jié)構(gòu)、采用薄膜技術(shù)和光刻工藝在基板上制成的。線圈形狀可以是方框型，也可以是螺旋型和折線型。常用磁芯形狀有條帶陣列型、環(huán)耦合型、微細(xì)條狀線路型等，用這些磁芯制成的電感器，在100MHz以上呈現(xiàn)良好的頻率特性。
4發(fā)展方向
4.1軟磁鐵氧體材料的發(fā)展方向
　　軟磁鐵氧體市場將隨著個人計算機(jī)顯示器和家用電視機(jī)用偏轉(zhuǎn)線圈磁芯和開關(guān)電源用磁芯的發(fā)展而穩(wěn)定增長。
　　（1）為滿足開關(guān)電源小型化、輕量化、高性能化要求，功率鐵氧體將向高頻化、低功耗方向發(fā)展。
　　（2）為適應(yīng)多媒體通信、數(shù)字通信、移動通信及光纖通信的小型化和寬頻帶，高磁導(dǎo)率材料將向更高磁導(dǎo)率和更高的工作頻率發(fā)展。
　　（3）為滿足大屏幕、高清晰度電視及高分辨力計算機(jī)顯示器的要求，應(yīng)開發(fā)高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低損耗和嚴(yán)格的形狀尺寸公差的軟磁鐵氧體磁芯。
　　（4）為適應(yīng)高檔小型電感器及減少、抑制、消除電磁污染和干擾的需要，高頻軟磁鐵氧體材料及器件將向高性能、高可靠、片式化、薄膜化方向發(fā)展。
4.2電子變壓器的發(fā)展方向
　　電子變壓器主要向小型輕量、高效安全、表面安裝、高可靠和生產(chǎn)自動化方向發(fā)展。數(shù)字音頻設(shè)備的普及將使音頻變壓器的需要量下降，新型電視接收機(jī)將更多地采用IC來進(jìn)行信號處理；隨著電子設(shè)備體積的縮小，袖珍型音頻變壓器將日益流行，環(huán)型鐵氧體磁芯將進(jìn)一步取代EI磁芯。脈沖變壓器今后主要向小尺寸、表面安裝方向發(fā)展，同時要降低生產(chǎn)成本；電信設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將為脈沖變壓器帶來新的商機(jī)；ADSL和HDSL脈沖變壓器將成為脈沖變壓器的主要發(fā)展方向之一。HDTV和高頻監(jiān)視器用的脈沖變壓器將成為重點(diǎn)開發(fā)的產(chǎn)品；回掃變壓器的發(fā)展方向是高壓輸出穩(wěn)定化，開發(fā)更小、更薄的產(chǎn)品和提高可靠性；
    雙聚焦回掃變壓器和多層回掃變壓器將更為流行。電源變壓器的市場前景仍將令人樂觀，計算機(jī)和通信產(chǎn)業(yè)繼續(xù)為電源變壓器開創(chuàng)新市場。今后，表面安裝產(chǎn)品將更流行，尤其是在電信領(lǐng)域，小型化、低功耗、高頻、高效、高工作溫度仍將是主要的研究開發(fā)課題。
　　今后，電感器線圈片式化進(jìn)程會進(jìn)一步加快。扼流圈的主要課題是降低產(chǎn)品尺寸和開發(fā)片式產(chǎn)品，并向高檔化和用戶專用化方向發(fā)展。LCD屏的背光電路、變換器和電信設(shè)備將繼續(xù)是扼流圈急速增長的主要領(lǐng)域。提高生產(chǎn)自動化程度仍將是制造商的重大課題。偏轉(zhuǎn)線圈制造商正在轉(zhuǎn)向生產(chǎn)彩色偏轉(zhuǎn)線圈。復(fù)合化將是線圈的主要發(fā)展趨勢之一，片式LC和LRC復(fù)合產(chǎn)品將更加流行。