磁性元件

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更新時間: 2013-08-28

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概述
磁性元件通常由繞組和磁芯構成,它是儲能、能量轉換及電氣隔離所必備的電力電子器件,主要包括變壓器和電感器兩大類。幾乎所有電源電路中,都離不開磁性元器件,磁性元件是電力電子技術最重要的組成部分之一。
磁性元件分類
磁性元件分為硬磁性材料和軟磁性材料。
  硬磁性材料:磁化后不易退磁而能長期保留磁性的磁性材料,也稱為永磁材料或恆磁材料。
軟磁性材料:具有低矯頑力和高磁導率的磁性材料,易於磁化,也易於退磁,廣泛用於電工和電子設備中,如硅鋼片,軟磁鐵氧體等。
磁性元件參數
電感量、電壓、電流、溫度、儲能、傳輸功率、磁性材料、頻率、匝比、漏感、損耗等。
應用領域的要求
電子變壓器、電感器等磁性元件雖然只是一些看似不起眼的小零件,但是在新能源汽車、LED電源、光伏逆變器等產品中卻是起著不可或缺的作用。一般而言,電子變壓器在產品中發揮變壓、濾波、儲能的作用,而電感則是解決EMI方面的問題、電磁兼容等。
4.2 驅動電源
LED驅動電源所需磁性元器件主要有變壓器、共模電感、功率電感等,這些對元器件的品質要求會比傳統電源更高,因為LED燈要求的溫度比普通燈要高。變壓器在電源里發揮變壓的作用,電感是解決EMI方面的問題,所以磁性元件很重要,其基本用量占整個電源的1/4到1/5之間。
  LED驅動電源要求電子變壓器、電感等磁性元件體積小、性能好、穩定性高、損耗小等。電子變壓器、電感器等磁性元件關鍵是要優化磁芯,提高磁芯的密度、參數等要求。

4.3 光伏逆變器

逆變器在太陽能光伏發電系統中起著重要的作用,而磁性元件又是逆變器的基礎組成。逆變器中控制供電和併網部分會用到電子變壓器,除此還有感測器等相關磁性元件。這些磁性元件在光伏逆變器中的運用會達到20%左右的使用量。它們主要在逆變器中,發揮濾波、變壓、電磁兼容等等作用。
  光伏逆變器對磁性元件的轉化效率、體積、重量、成本都有要求,還有性能方面的發熱情況、損耗情況等也非常重要。
作為廠家,要求元器件達到高效率,低損耗、低噪音、壽命長、絕緣耐壓等效果,而體積也是儘可能越小越好。作為用戶則希望成本越低越好,使用效率越高越好。中國的磁性元件廠商如果要生產出更好的產品,第一,要在技術理論研究、新材料應用、設計水平等方面努力;第二要加強工藝方面,包括產品的一致性和穩定性等。
磁性元件損耗
通常磁性元件在功率變換器中主要扮演著變壓器、耦合電感和電感器等角色。磁性元件損耗主要由兩部分組成:磁損(又叫鐵損,指磁芯材料的損耗)和銅損(指線圈中因流過電流而產生的損耗)。

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