网络通讯用磁性器件的要求和发展趋势VIP免费

网络通讯用磁性器件的要求和发展趋势艾玛原创对网络通讯用磁性器件，广义的理解是指网络通讯设备所需要使用的磁性器件，第一：包括power电源部分（包括电源上所用的功率变压器，输入输出电感，电流互感器，差共模滤波器等）；第二：数据传输部分，相对前者，对功率密度的要求被要求宽带可靠传输数据信号的要求所取代。因此，相应对磁性器件的要求就有很大差别，二者的设计理论也是截然不同的。第三：随着电磁噪声的日益恶化和相关标准的强制执行，怎样以最佳的性价比和最小的空间占用解决电磁兼容问题，也越来越成为工程师考虑的重点之一，除了要求对系统干扰源进行准确的诊断和定位外，从器件级的角度进行合理的器件设计和选型也成为解决电磁兼容的重要一环。因此，对磁性材料的合理选择成为器件设计的关键。下面，分别就以上三方面进行具体的论述。第一部分：POWER部分随着通讯的发展，对电源的要求向更高功率密度，更低电压和更大电流方向发展。限制开关电源小型化，高频化的主要因素是电感变压器等磁性器件和有源开关管及二极管。从磁性元件角度考虑，由于工作频率的提高，电源主变压器的设计对磁芯的选型提出了新的要求，对于DC-DC模块来说，开关频率已经到400kHz以上，在这一频率使用过去常用的PC40材质已经达不到降低功耗的要求，必须使用PC44,47,95等材质的磁芯才能达到低功耗的要求，同时对于输出电感，由于大的直流偏置特性要求，同粉芯材料相比，铁氧体的饱和磁感应强度(BS)较低，直流偏置（DC-BIAS）能力较差,当不能满足降低器件高度和体积的要求时，必须使用MPP(鉬坡莫合金)，SENDUAT(铁硅铝)，HIGHFLUX（高磁通磁芯）以及IRONPOWDER(铁粉芯)等.同时，采用扁平螺旋线绕线技术，达到减小绕组空间和增加可靠性。目前，美国普思（pluse），美国线艺（coilcraft），VISHAY,日本NEC&TOKON,日本松下，SUMIDA,英国BItechnology等国外知名变压器公司都在大电流输出平面电感方面有批量产品供应，而国内目前还未看到类似产品。在这些产品中中，有采取复合磁芯，底座采取绝缘的NiZn，顶部采取铁硅铝的扁平螺旋线电感，如图1所示一款NEC&TOKIN的产品：图1:NEC&TOKIN的一款电感，最大额定电流可达30A也有采取塑胶骨架，铁硅铝作磁芯的电感，引线接头采取压接工艺，既满足了大电流的要求接触电阻小和高可靠性的要求，又满足环保无铅的要求。VISHAY采用作绝缘处理的粉芯材料一次冲压成型的一体化电感，由于无需骨架，线圈先单独绕制，再一次成型，不但高度更低，而且，噪声更低，可靠性更高，瞬态电流抗饱和性更强。其最大额定电流可达60A,瞬态磁芯饱和电流可达120A.同时，涡流损耗很低，工作频率可以工作到5MHz，如图2所示：图2：VISHAY的大电流电感在变压器方面，平面变压器应该是通讯行业变压器发展的趋势，目前，日本TDK,飞磁（以前的菲利普），英国MMG(现被英国TT集团收购)开发出了各种平面磁芯，以满足市场需求，比如，针对板上型磁芯boardmountedpowersupply（BMP）(即变压器绕组直接设计在电源主板的多层PCB上，磁芯直接粘接在主板上即可)，国际电工委员会（IEC）出台的标准61860中，磁芯中柱类似椭圆，既减小了主板的开口面积，又减小了每匝线圈的长度，布线的允许宽度也增加，因此，Rdc/L更小，使得变压器的铜损更低，响应更好。如图3所示：图32：网络变压器类目前，互联网发展日新月异，我国互联网同欧美相比，相对较晚，这对我国来说未尝不是好处，可以减少许多不必要的弯路。涉及到电磁电感变压器的网络结构中包括传输网，交换网，和接入网，尤其今年，接入网发展速度非常快，从传输层介质来看，可以分为光纤接入技术，混合光纤同轴电缆（HFC）接入技术，铜线接入技术，目前，由于铜线接入技术能够利用传统的公共交换电话网的电话线，具有较好的性价比，比较适合中国国情而快速发展，目前ADSL接入网的发展速度非常快，可以预见的是，VDSL的大规模发展已经不远了，而其中涉及的宽带变压器是最关键的器件，网络变压器区别于传统的功率变压器，其设计理论基于传输线理论，要求较高的传输带宽，而对功率要求却不高，以下就宽带变压器的设计中磁芯的应用作一简要论述。基本理...