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平板变压器在消费电子优势凸显-博众达科技

来源:博众达    作者:博众达科技    浏览 次     时间:2019-08-10 17:04

  10月份,华为相继在英国和上海发布新品华为Mate 20 Pro,该新品搭载了超级充电器,将充电头功率提升到了40W,是目前市面上有线快充中功率较高的,值得一提的是,该充电器与之前推出的65W PD电源一样采用了平板变压器,实现产品整体的小型化,并降低EMI。

平板变压器在消费电子优势凸显-博众达科技

  据华为手机产品线副总裁李小龙透露,华为在做40W快充的时候克服了不少的困难,快速充电要保证电池的循环寿命、电池容量、充电安全可靠等等方面都要表现出色,还要解决过往充电器转换率低、体积大等问题。

  华为的40W快充最终攻克了这些难关,该快充可以输出3V~12V的电压,解决了高压充电电压转换效率低、低压充电电流大的矛盾。同时在充电器的设计上体积更小,发热更低,转换效率非常高。

  通过拆解华为40W超级充电器,可明显看到标注着“F2”字样的平板变压器。

  从华为的40W快充使用平板变压器、工作频率为较高的 130kHz、尝试使用谐振软开关技术这些方法来看,华为在开发这款产品时的指导思想是要小型化,同时还要提高它的效率,提高产品的一致性,降低EMI问题出现的可能性。

  而要小型化就会提高产品的单位功率密度,此产品的外围尺寸为 50mmX45mmX28mm,在同为 40W 输出能力的产品中已经是业界的最小值。

  电子变压器一直是电源设备和装置,缩小体积、提高功率密度、实现模块化的一只拦路虎。虽然高频变换技术引入电源后,可以甩掉体积庞大的工频变压器,但还需使用铁氧体磁芯的高频变压器。铁氧体磁芯高频变压器的体积虽比工频变压器小,但离模块化的要求还相差很远。它不但体积还嫌大,而且它的发热量、漏电感都不小。

  因此近年来,许多专家、学者以及工程师一直在研究解决这个问题的办法。

  高频平板变压器的研制开发成功,就使变压器技术发生一个飞跃。它不但能使变压器的体积缩小很多,而且还能使变压器内部的温升很低、漏电感很小,效率可做到99.6%,成本比一般同功率的变压器低一半。它可用于单端正、反激,半桥、全桥和推挽变换器中作AC/DC和DC/DC变换器用。它对低电压、大电流的变换器特别适用,正好契合了快充在设计时遇到的高压充电电压转换效率低、低压充电电流大的矛盾,以及追求小型化无门的烦恼。

  所以近来高频平板变压器被频频用在当代计算机电源的设计之中,自从台达推出了小的 65W PD快充用于笔记本电脑以后,华为、小米等也相继推出65W PD快充电源产品。

  不过,消费类电源产品仍十分鲜见使用平板变压器,华为40W快充采用该器件后,势必带动众多适配器厂商竞相追逐。

  据业内人士表示,平板变压器还存在着诸多优势,正在被慢慢发掘。

  从电气的角度而言,平板变压器是由少量部件和最少的绕组构成的,这种模块在自动化装配中特别适用,平板变压器基本是以全自动的方式制造出来的,不同器件相互之间的一致性非常好,在解决电磁兼容性问题方面有优势。且由于平板变压器很容易按要求的绝缘层数、厚度进行绝缘,能按客户对漏电距离的要求进行介电绝缘。其原边和副边绕组之间的耐压大于40000V,不用担心像普通变压器可能存在的绝缘破损等问题,安全性上就有了保障。

  另外,从生产效率的角度来看,平板电压器的做作过程非常简单,可以高速复制,不像普通变压器那样可能成为供应链上的一个瓶颈,在满足市场需求上就不会有压力。

  从成本角度考虑,由于整个变压器是由少量有关的廉价元件组成,加上组装又很方便,所以可以更大限度的控制变压器的成本。且它的漏电感很小,开关损耗很低,加在和它相连接部件上的应力减少,因此和它连接的部件能使用成本较低的低功率定额的部件。

  不过也有业界人士认为,特殊器件的定制在人力和成本的投入上通常都是很高的,华为这么做,花费也一定不少。不管怎样,华为已经尝到了平板变压器的甜头,据悉,华为除了开售40W快充充电器之外,也将开售40W快充车载充电器。

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