高频功率磁元件的工艺技术与展望 邵革良 17th,Aug 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 深圳市伊戈尔沐磁科技有限公司

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1 高频功率磁元件的工艺技术与展望 邵革良 17th,Aug. 2018 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 深圳市伊戈尔沐磁科技有限公司
伊戈尔电气股份有限公司 中国电源学会专家委员会 委员 电源学会磁技术专业委员会 委员 首席科学家 高频功率磁元件的工艺技术与展望 邵革良 17th,Aug. 2018

2 高频功率磁元件的类型 变压器 共模线圈 电感 PFC电感、谐振电感、BST电感、滤波电感、差模电感 LLC变压器、PWM变压器
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 PFC电感、谐振电感、BST电感、滤波电感、差模电感 LLC变压器、PWM变压器 单相、三相、三相四线EMI共模电感线圈 EMI滤波 PFC升压 双向CLLC隔离转换 EMI滤波 变压器 共模线圈 电感

3 高频功率磁元件的磁芯材料 变压器材料 锰锌铁氧体、铁基纳米非晶、铁基非晶、硅钢、（金属磁粉芯） 电感材料
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 PFC电感、谐振电感、BST电感、滤波电感、差模电感 LLC变压器、PWM变压器 单相、三相、三相四线EMI共模电感线圈 变压器材料 锰锌铁氧体、铁基纳米非晶、铁基非晶、硅钢、（金属磁粉芯） 电感材料 (低磁导) 铁镍钼、铁镍、铁硅、铁硅铝、非晶粉芯、铁粉芯 (高磁导) 锰锌铁氧体、硅钢、铁基非晶、铁基纳米非晶 3 共模电感材料 高导磁铁氧体、铁基纳米非晶

4 高频功率磁元件的应用领域及发展趋势 主流大功率磁元件应用领域及发展趋势 频率 (KHz) 5G通信 电动汽车 充电站 云计算 储能 光伏发电
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 主流大功率磁元件应用领域及发展趋势 频率 (KHz) 5G通信 200 电动汽车 充电站 云计算 100 共模线圈 功率变压器 功率电感 储能 光伏发电 电能质量 50 节能家电 电梯 20 功率 (KW) 1 5 50

5 高频功率磁元件的技术实现形态 共模电感线圈 <核心> 高导磁、抗饱和、低损耗、宽温、宽频 <关键>
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 共模电感线圈 <核心> 高导磁铁氧体 高导磁、抗饱和、低损耗、宽温、宽频 纳米非晶 <关键> 线圈绕组 消除寄生电容影响 （提升高频性能） 自动绕线工艺 （消除特性离散）

6 Dual Active Bridge DC-DC Converter
高频功率磁元件的技术实现形态 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 高频功率变压器 DAB变压器 LLC变压器 No Gap 铜箔、铜板绕线 高磁耦合结构 分布气隙、磁粉芯气隙 励磁线主流 高磁耦合结构 (含谐振电感)低磁耦合结构 DAB 高导磁变压器 LLC 低导磁变压器 Dual Active Bridge DC-DC Converter LLC DC-DC Converter 大功率高频隔离变换的主要电路拓扑

7 高频功率磁元件的技术实现形态 功率电感 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 电感 类型 磁芯（选材） 绕组（选材+结构） 磁滞损耗
涡流损耗 材料 趋肤效应 磁场涡流 临近效应 DC差模 - 铁氧体、铁硅 硅钢 粗铜线 工频滤波 △ 硅钢 逆变电感 ▲ 铁粉芯、铁硅 铁硅铝 粗铜线 立绕铜线 BUCK/BST 铁硅铝 铁氧体 ▲△ 励磁线、细铜线 立绕铜线 CCM PFC 铁硅铝 非晶粉芯 DCM PFC ▲▲ 励磁线 立绕铜线 CRM PFC 铁氧体 低损耗铁硅 谐振电感 ▲▲▲ 励磁线

8 高频功率磁元件的工艺与实现 新型磁芯切割工艺 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 G1 Product G2 Product
A a 磁芯切割面 b G1 Cutting G2 Cutting G1 Product G2 Product

9 高频功率磁元件的工艺与实现 绕线工艺 8字连绕 方口两绕 超大宽厚比 超小R角 异形立绕 α饼状绕线 α饼状连绕
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 绕线工艺 8字连绕 方口两绕 超大宽厚比 超小R角 异形立绕 α饼状绕线 α饼状连绕 0.25x7.5mm Aspect Ratio　30:1 Edgewise Joint Winding α　Winding Edgewise Joint Winding

10 高频功率磁元件的工艺与实现 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 皮膜去除工艺 磨削 化学脱漆法 打磨 搪铣 激光剥皮

11 高频功率磁元件的工艺与实现 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 搪锡、焊锡、引出线技术 搪锡 喷流焊锡 超声焊接 电阻焊接 冷压

12 高频功率磁元件的工艺与实现 磁芯粘接、点胶 ✘ ✔ ④判定标准 ①粘接胶 用量 基材亲和性（适用材质） 感量 耐久性（高、低温、耐化学性）
第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 磁芯粘接、点胶 ④判定标准 ①粘接胶 用量 感量 强度 噪音 断裂面 基材亲和性（适用材质） 耐久性（高、低温、耐化学性） 抗冲击性（温度、机械） 粘接强度（剪切强度、剥离强度） 粘接应力 粘度与填充间隙 ③操作基准 涂敷量 涂敷面积 流动性控制 烘烤力度 烘烤温度 烘烤时间 ②工件准备 表面粗糙度 表面平整度 表面清洁度 抗氧化防潮 ✘ ✔

13 高频功率磁元件的生产制造技术与工艺发展展望
高频功率磁元件的工艺与实现 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 高频功率磁元件的生产制造技术与工艺发展展望 智能化 自动化 信息化 绿色化 高功率密度 高频功率磁元件制造技术 低噪音 磁集成 去锡工艺 真空灌封 自动装配 混合磁路 免含浸 自动剥皮 自动测试 电磁兼容 扁平立绕 自动粘接 一体成形 信息管理 车规可靠性 热冲击、高温、低温、振动、盐雾、湿热

14 高频功率磁元件的工艺与实现 第八届功率变换器磁元件学术年会‘2018 Thank you !