文档介绍：从机载雷达电源的电子变压器小型化谈变压器的发展趋势
从机载雷达电源的电子变压器小型化谈变压器的发展趋势
雷达电源中使用的电子变压器由于装备在军事设备中,它的使用条件十分恶劣,有的雷达要上山,有的山没有公路尚需人背马驮;有的雷达要安装在遥远的边疆;有的雷达要安装在军舰和船上;也有的雷达要安装在导弹和飞机上,导弹和飞机载重每增加一克的重量就要多消耗十倍的燃料。所以,对于军用电子变压器,尤其是导弹和飞机上的电子变压器在重量和体积上提出更严格要求,是十分必要的。雷达设备中,雷达电源占有了很大的重量,而电源中的各种变压器的重量却占了电源重量一半左右。所以,减轻机载雷达电源的电子变压器重量和体积,是一件至关重要的大事。电子变压器的小型化与雷达电源的小型化有着密切的联系,它们的小型化又是随科学技术的发展而发展的,它们之间又相互影响,相互推动着。图1我们研制成的1J85-1-03>.02超坡莫合金磁性能良好, T,铁芯损耗P 5/20 kHz为30~35 W/kg,导磁率为20 000,~ Oe,制作出的20 kHz开关变压器比同功率用开关铁氧体制作成的开关变压器重量轻40%,体积小100%。满足了整机需要。随着开关频率进一步提高,开关频率从20 kHz提高到200 kHz,我们又请冶金部门研制成Fe基非晶态及Co基非晶态材料。最近又对超级微晶材料进行了了解及应用, T,导磁率高达80 000,电阻率在125以上,高频损耗小,铁损最低P 5/20 kHz可达25 W/kg,并且它的温度特性要比非晶态稳定。制作这些材料无须来回轧制,只需在钳锅内把配好的料,高频加热熔化、喷在高速旋转滚轮上,用10 000
℃/min速度冷却成形,钢带卷成铁芯后,进行一定工艺处理便可使用,由于制作中节省了大量电能,材料价格也比超坡莫合金带便宜。这种新技术受到国家极大重视,发展极快,为国家节省了大量能源。我们也把这些材料制成的铁芯用于开关电源变压器中,有效的实现了雷达电源小型化。由于近年微电子组装技术的迅速发展,利用各种微电子技术、微小型元器件和其他高密度组装技术将设计好电原理图转变成实用的微小型电子器件,以实现电子线路的微小型、高速度和高可靠的性能。为了适应印刷板微组装需要,把传统的开关变压器制成特殊的扁平型高频开关变压器。据国外文献报导,(1英寸= mm)的DC/DC的变换器。此变换器输入直流电压为45~55 V,开关频率在2~4 MHz,输出负载为5V-、 10A-、能量密度为50 W/英寸3,在4英寸2底面积、 W/英寸3。图1给出了该电源使用的开关变压器的磁芯,此磁芯为EI形状,由CQ-100铁氧体制成。变压器的外形尺寸由微组装的高度及允许面积所决定。变压器初级绕组为6匝,采用多股绞合线,次级绕组为2匝,采用二块U形的金属板。变压器通过以下步骤绕制。次级绕组的第一匝放在磁芯的E片上〔图2(a)〕,再用多股绞合线将初级绕组六匝绕在磁芯中〔图2(b)〕;然后把次级绕组第二匝放在初级绕组的顶部,并把次级绕组的第一匝和第二匝串接起来〔图2?〕;最后把磁芯的I片放在磁心的E片上