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6位專家解讀磁集成對磁性材料/線材的要求

Big-Bit商務網(wǎng) ? 來源:Big-Bit商務網(wǎng) ? 2025-07-22 13:15 ? 次閱讀
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當服務器、新能源汽車不斷突破功率密度極限,磁集成技術正通過融合變壓器與電感的物理邊界,實現(xiàn)體積與成本的雙重壓縮,成為高能效電源設計的勝負手。但磁集成在實踐過程中,材料兼容性、熱管理、測量精度等卻成了新的技術高墻。本期《對話》匯聚6位頂尖專家,直面磁集成對磁性材料、線材的核心需求,用實踐錨定路徑——這場關于空間與能量的博弈,正在重塑電源產(chǎn)業(yè)的競爭規(guī)則。

問題導覽:

1.磁集成對磁性材料、線材提出了哪些要求?

2.磁性材料、線材對磁集成設計有哪些約束?

3.國內(nèi)磁性材料性能是否能夠滿足磁集成使用要求?

1.在開發(fā)高功率密度電源(如服務器電源、車載充電機)時,磁集成技術能帶來哪些性能提升?對磁性材料/線材而言,當前最迫切希望突破的瓶頸是什么?

陳為教授:磁集成的核心優(yōu)勢在于其拓撲適配性:磁集成在特定電路拓撲中展現(xiàn)顯著價值,尤其適用于LLC、DAB等諧振拓撲:

可替代獨立諧振電感:磁集成直接利用變壓器漏感作為諧振電感,精簡電路結(jié)構(gòu)(傳統(tǒng)BUCK等拓撲需獨立變壓器與電感)。

核心挑戰(zhàn):功能復合化。磁集成將能量傳遞(變壓器)與能量存儲(電感)功能融合于單一磁件,導致:

功能復雜化:磁集成單一元件需同時承擔多物理過程;

分析方法失效:傳統(tǒng)磁路計算因以下原因不再適用:

磁集成產(chǎn)品漏感磁通分布于空氣中(非磁芯內(nèi)部),需通過電磁場仿真精確分析空間磁場分布。

此外,測量問題是磁集成技術落地的關鍵路障:目前研發(fā)人員被迫沿用失真方法,導致設計驗證偏差;同時,磁芯損耗與繞組損耗的混疊阻礙了磁集成產(chǎn)品熱優(yōu)化與效率提升。這需要設備商、學術界與產(chǎn)業(yè)界協(xié)同攻克參數(shù)解耦與高精度傳感技術

磁集成設計的三大關鍵維度

一是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計。磁路組合策略:磁集成采用解耦柱、多磁芯拼接等方式,設計人員需基于電磁理論選擇正耦合/反耦合磁集成結(jié)構(gòu)。

材料組合挑戰(zhàn):磁集成后鐵氧體(變壓器)與金屬粉芯(電感)共存引發(fā)兼容性問題;磁性材料排布決定磁集成磁場分布(如粉芯在左右/上下側(cè),磁場模式截然不同)。

二是分布參數(shù)主動控制。漏感設計為磁集成核心目標:通過磁集成繞組結(jié)構(gòu)調(diào)整(如增加空氣路徑),刻意構(gòu)建磁集成所需漏感;

繞組工藝復雜性:磁芯組合方式直接決定磁集成繞組結(jié)構(gòu);軟線繞制尚可應對,扁線立繞因形狀畸變導致磁集成繞線難度劇增。

三是熱管理瓶頸。磁集成產(chǎn)品散熱能力下降:獨立器件具備更大有效散熱面積;磁集成后熱量積聚風險顯著增加。

磁集成設計成敗關鍵:溫升超標是當前磁集成方案主要失效原因(大量案例因散熱失?。?;必須通過熱設計優(yōu)化控制磁集成產(chǎn)品溫升,否則磁集成方案失去實用價值。

光電源蔡國慶:磁集成技術主要帶來三方面優(yōu)勢:

一是顯著降低成本(業(yè)界最關注點): 磁集成通過減少磁性元件數(shù)量,直接節(jié)省了磁性材料、線材成本和工藝成本,效果最為可觀。

二是有效降低損耗(部分方案):例如變壓器與電感的磁集成方案,磁集成產(chǎn)品整體損耗可能低于分立器件的總和,從而提升系統(tǒng)效率。

三是提升生產(chǎn)效率與系統(tǒng)可靠性:磁性元件通常難以實現(xiàn)全自動化貼片生產(chǎn)。磁集成通過減少其數(shù)量可縮短人工操作環(huán)節(jié)(如傳統(tǒng)變壓器所需的焊接工序),降低工時。同時,元件數(shù)量的減少也有助于提高整個系統(tǒng)的可靠性。

隨著隔離型拓撲中軟開關技術的普及,開關器件的損耗占比已顯著降低,主要為高頻通斷損耗。因此,磁性元件的損耗占比相對提升。以往通常在20%-30%之間,如今可能達到30%-40%甚至更高。

磁集成對損耗的降低幅度取決于應用場景:

小漏感場景(效果顯著):例如在充電樁磁集成應用中,成功的小漏感磁集成方案可完全消除一個分立電感的損耗,銅損降低約20%,效率提升明顯。

大電感值場景(效果受限):如車載OBC磁集成需要30-40μH的大感值電感時,磁集成大幅降低損耗的難度顯著增加。實踐中,將磁集成后的總損耗做到與分立器件總和持平已屬不易,還需兼顧兼容性與散熱設計。最終損耗降低幅度呈浮動狀態(tài),很大程度上取決于企業(yè)的具體設計能力。

小結(jié):綜上所述,磁集成雖能帶來顯著性能提升,但磁集成設計受到磁性材料高頻特性、非線性、熱膨脹以及線材高頻損耗、絕緣、尺寸等多重因素制約。

2.在設計磁集成元件(如平面變壓器、集成電感-變壓器模組)時,磁性材料的高頻損耗、磁導率非線性、熱膨脹系數(shù)對結(jié)構(gòu)設計有哪些限制?線材對磁集成元件又有何影響?

田村聶應發(fā):高頻損耗:高頻下磁芯損耗(磁滯+渦流)顯著增加,需選擇低損耗材料(對變壓器如寬溫低損耗鐵氧體及納米晶、對高頻電感氣霧化金屬粉芯)。磁集成結(jié)構(gòu)上需減小磁路長度,及增加截面積或采用分段式設計以降低渦流效應。

磁導率非線性:B-H曲線的非線性導致電感量隨電流變化,可能引發(fā)飽和。需引入氣隙或梯度磁路設計,或采用多段繞組補償非線性。

熱膨脹系數(shù):磁芯與線圈的熱膨脹差異易導致機械應力開裂。不同材料的熱膨脹系數(shù)不同,在溫度變化時可能導致磁集成元件內(nèi)部產(chǎn)生應力。這就要求磁集成在結(jié)構(gòu)設計時考慮材料的匹配,避免因熱膨脹系數(shù)差異過大而損壞元件,如在封裝材料和磁芯材料的選擇上要綜合考慮熱性能。磁集成結(jié)構(gòu)設計上需要考慮對工作磁場范圍進行限制,或者采用補償電路來應對這種變化。

線材影響:繞線的趨膚效應和鄰近效應在高頻下顯著增加銅損。解決方案包括使用扁平銅帶、多股細線絞合(Litz線),或采用導電膠粘接減少接觸電阻。此外,線材的絕緣性能也至關重要,若絕緣不佳,可能會導致短路等問題,影響元件的可靠性。

銘普光磁李禮鵬:高頻損耗對結(jié)構(gòu)沒有明顯的限制,在高頻損耗控制方面,我們通過磁路拓撲優(yōu)化結(jié)合磁性材料特性曲線建模,將磁集成產(chǎn)品損耗降低。針對磁導率非線性難題,銘普首創(chuàng)的應力緩沖層結(jié)構(gòu)設計,通過有限元仿真驗證可降低磁集成熱應力畸變,該技術已應用于我們?yōu)樾履茉雌囬_發(fā)的DC-DC模塊磁集成產(chǎn)品。對于線材選型,不同的磁集成產(chǎn)品可能會關聯(lián)不同的電氣網(wǎng)絡,需要重視絕緣、安規(guī)要求。

德瓏磁電李新功:磁性材料的高頻損耗,主要表現(xiàn)在渦流損耗,磁滯損耗和剩余損耗,在低頻情況下,比如說MHz以下,剩余損耗其實是可以忽略不計的,主要是渦流損耗和磁滯損耗;對于高頻損耗,一般會采用寬溫低損的磁芯材料,在磁集成結(jié)構(gòu)上,往往會采用中柱分段氣隙來減少磁芯的渦流損耗;

對于磁導率非線性問題,因高磁場強度下磁導率下降(飽和效應),導致電感量或變壓器耦合系數(shù)變化。故會采用預留氣隙以延緩飽和,但需權(quán)衡磁導率降低。采用分布式氣隙或復合磁材(如金屬粉芯)等方法設計磁集成產(chǎn)品。

關于熱膨脹系數(shù)對于結(jié)構(gòu)的限制,往往表現(xiàn)在磁性材料與PCB或骨架磁芯與膠水等,線材的CTE不匹配會導致熱循環(huán)后機械應力下降(如開裂、脫層)等方面。為改善這類問題,采用選擇CTE匹配的材料,對于磁芯,同時要考慮高溫應用時居里溫度的限制。

線材對于磁元件的影響,主要有以下幾點:

因高頻趨膚效應與鄰近效應的存在,高頻下電流集中于導體表層,增加交流電阻,因此會優(yōu)化繞組布局(如交錯繞制)降低鄰近效應。

因磁集成技術的使用,使得電源模塊的功率密度提高,磁集成產(chǎn)品體積更加緊湊,因此,對于線材的尺寸要求更為突出,需求的線材尺寸更小,更能適應緊湊的空間,同時,因磁集成會帶來熱量集中問題,線材的耐熱性需要提升,又因集膚效應的存在,不同頻率下的電流在導體中分布會有不同,諸如利茲線、膜包線或絞合三層絕緣線,在使用時應依據(jù)工作頻率和電流,精確選擇合適的線徑及股數(shù),以保證電流在導體中的均勻分布來減少高頻損耗,同時,也可以根據(jù)磁集成實際需要,選用不同股數(shù)及絞距的線材,來滿足磁集成相應的散熱要求。另外因磁集成空間的要求,會選用膜包方線或膜包扁線來滿足繞組槽滿率較高的需求。最后,線材的絕緣特性也至關重要,因磁元件在高溫高頻狀態(tài)下集成后的磁心結(jié)構(gòu)復雜,對磁性元件的質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性以及抗冷熱沖擊的性能提出了更高要求。 這些苛刻的要求不僅考驗著磁性材料行業(yè)企業(yè)的研發(fā)實力,而且對磁性材料的應用范圍、生產(chǎn)工藝水平等方面提出了更高的要求,為磁性材料行業(yè)企業(yè)帶來了全新的挑戰(zhàn)。

磁集成產(chǎn)品

3.目前國內(nèi)磁性材料性能是否能夠滿足使用要求?磁集成系統(tǒng)中,磁性元件(如電感、變壓器)的哪些性能指標對整體系統(tǒng)的性能或效率影響最大?是否遇到過因磁材/線材批次穩(wěn)定性導致的良率波動,或性能不足導致的設計妥協(xié)?

陳為教授:從理論角度而言,目前磁性材料性能都能滿足使用,國產(chǎn)磁性材料基礎性能層面也已具備可行性,能夠支撐磁集成器件的功能性實現(xiàn)。

關鍵瓶頸已非“能否滿足”,而是“如何優(yōu)化”,焦點集中于磁集成產(chǎn)品體積與效率的平衡(如提升功率密度與控制溫升)、以及成本與性能的取舍。

磁集成對磁性材料材料性能的需求與分立器件無本質(zhì)差異。追求磁性材料所有參數(shù)(如損耗、飽和強度、成本)同時達到最優(yōu)是不切實際的。

陽光電源蔡國慶:磁芯方面: 高頻應用基本采用鐵氧體磁芯,其中錳鋅類鐵氧體在國內(nèi)已發(fā)展得非常成熟。國內(nèi)企業(yè)在打樣效率、異形結(jié)構(gòu)定制及大尺寸磁集成(如我們已實現(xiàn)的40*40*218規(guī)格)等方面均具備強大能力,部分大型復雜磁芯的制造能力甚至超越外資企業(yè)。因此,國內(nèi)磁芯完全能滿足磁集成各類使用需求。

線材方面:高頻磁性元件主要使用多股利茲線。與國外頭部線材企業(yè)相比,國內(nèi)頭部企業(yè)在部分產(chǎn)品規(guī)格上仍存在差距:

主流產(chǎn)品(如市場占比最高的0.01mm*300-500股): 國內(nèi)產(chǎn)品完全可用,性能與國外產(chǎn)品無明顯差異。

大電流/高規(guī)格產(chǎn)品(如0.15mm*1600股及以上):在絞線工藝控制(如張力釋放)、股間絕緣可靠性及一致性方面,國內(nèi)企業(yè)尚存不足。我們曾發(fā)現(xiàn)存在股間短路等問題。因此,在特殊應用場景或前沿技術探索時,我們?nèi)詴?yōu)先選用國外頭部企業(yè)的產(chǎn)品。

總體而言, 線材市場的主流需求可由國內(nèi)企業(yè)滿足,但高端產(chǎn)品領域仍需追趕。

當前主流漏感磁集成方案,對系統(tǒng)影響較大的有以下四點:

電感值精度(最核心因素):漏感等效電感值必須精準控制。因為它直接影響開關管的軟開關狀態(tài),進而對系統(tǒng)損耗、散熱、開關管應力及壽命產(chǎn)生重大影響。

體積限制:對磁集成組件的體積要求越小,集成難度越高,通常會導致效率下降。整體尺寸對系統(tǒng)設計(尤其是空間布局)的影響至關重要。

電磁干擾 (EMI):不同磁集成方案對周圍器件的干擾特性各異。例如,漏感過大將導致周邊散磁增多,可能干擾鄰近的開關器件、驅(qū)動電路等,甚至造成功能異常(實踐中曾多次出現(xiàn)因磁性元件距離驅(qū)動電路過近導致系統(tǒng)失效的問題)。

寄生電容:寄生電容會在磁集成產(chǎn)品原副邊間引發(fā)高頻諧振。變壓器結(jié)構(gòu)固定后,其原副邊寄生參數(shù)與外部電容(包括開關器件自身的寄生電容)可能形成串聯(lián)諧振回路,導致波形畸變、異常及額外的損耗(此問題已在實踐中遇到)。

至于因磁性材料、線材性能導致的設計妥協(xié)案例,則有很多:

高頻軟磁材料溫升問題:磁集成組件溫升過高,往往源于磁性材料本身的損耗性能不足,無法滿足高頻應用要求。

鐵氧體抗飽和能力限制:鐵氧體材料最典型的缺點是其相對較弱的抗飽和能力。我們在漏感集成方案中遇到的電感飽和問題,就與軟磁材料的飽和特性直接相關。為避免飽和,設計時需特別關注電感值控制。

利茲線非理想換位效應:通常假設多股利茲線能實現(xiàn)理想換位(電流均勻分布),但在磁集成實際應用中,超過20股后基本都呈現(xiàn)非理想換位狀態(tài)。這導致理論計算、仿真結(jié)果與實際損耗存在顯著偏差(例如:某案例中理論最優(yōu)為1200股,實測最優(yōu)卻是1600股,存在400股偏差)。這種非理想性迫使磁集成設計人員在方案上妥協(xié)。

綜合影響: 上述非理想因素使得設計人員必須在磁集成裕量設計上反復權(quán)衡:裕量過小可能導致磁集成溫升超標;裕量過大則推高磁集成成本。因此,磁集成方案的設計過程往往是在多種約束下尋求折中的過程。

勝美達胡尉燦:目前國內(nèi)磁性材料、線材基本能夠滿足使用要求,但有些方案可能需要付出成本代價。不過國內(nèi)產(chǎn)品迭代速度快,只要產(chǎn)品做出來,很快就能找到降本的辦法。

磁集成對磁性材料/線材的核心要求主要有以下方面:

一是散熱壓力要求磁性材料具備更低的高頻損耗,低損耗是優(yōu)先考慮目標。

二是磁集成導致的微型化與復雜幾何形狀,對材料加工提出特殊要求:

成型:異形磁芯需高精度模具與燒結(jié)工藝控制(如納米晶低溫成型);

封裝:低應力灌封膠避免磁集成產(chǎn)品因熱膨脹開裂,激光焊接替代傳統(tǒng)粘接;

繞線:復雜磁芯需3D繞線或分段焊接工藝;自動化設備需適應扁線/利茲線的畸變繞制路徑。

在磁集成產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程中,確實碰到過良率波動的問題,其根源有兩方面:

一是技術協(xié)議模糊性:定義參數(shù)時側(cè)重基礎指標(如利茲線線徑、股數(shù)),未約束關鍵工藝細節(jié)(疊包均勻度、絞合角精度、張力控制范圍);

二是供應鏈認知偏差:國內(nèi)廠商優(yōu)先滿足基礎參數(shù),忽視工藝一致性對系統(tǒng)級性能(如損耗均衡性、EMI)的影響。

這也導致磁集成產(chǎn)品累積公差放大,單批次內(nèi)線材直流電阻波動±8%,導致電感量偏差>10%;

同時量產(chǎn)良率下滑:磁集成后參數(shù)耦合效應加劇,使批次間系統(tǒng)效率波動達3-5%。

銘普光磁李禮鵬:確實會有這種情況,但是出現(xiàn)的概率不大,銘普擁有完善的關鍵指標六西格瑪管控。磁集成產(chǎn)品從設計開始,一直到量產(chǎn)過程當中,會經(jīng)過數(shù)次試產(chǎn)、可靠性測試、工藝改善、優(yōu)化,在磁集成設計方案及工藝都固化之后,才到量產(chǎn),避免良率波動的問題。

田村聶應發(fā):問題根源:磁性材料燒結(jié)工藝波動、線材絕緣層厚度不均。

磁導率波動±15%導致電感量偏差,需分選材料或設計冗余氣隙(如增加5%-10%氣隙長度)。

解決方案:供應商導入SPC(統(tǒng)計過程控制)和DOE(實驗設計)優(yōu)化工藝;來料批次全檢(如B-H曲線測試、絕緣耐壓測試); 設計容差補償(如氣隙可調(diào)結(jié)構(gòu));采用閉環(huán)反饋系統(tǒng)實時調(diào)整繞線匝數(shù)。

德瓏磁電李新功:有遇到過因磁芯材料一致性問題導致的磁集成產(chǎn)品電感不良現(xiàn)象。

分析其原因:首先,磁性材料供應商批次均勻性不足,導致磁材的物理特性(如磁導率、電阻率)或化學成分在不同批次間存在差異,直接影響產(chǎn)品一致性;其次,生產(chǎn)控制精度不足,設備老化或工藝參數(shù)(如燒結(jié)溫度、拉絲速度)波動導致加工過程穩(wěn)定性下降,放大了磁性材料批次差異的影響;最后,管理機制缺失,未建立針對磁性材料波動進行動態(tài)調(diào)整的補償機制,導致磁集成產(chǎn)品生產(chǎn)計劃與實際需求脫節(jié)。

針對以上問題,找到解決辦法如下:

技術升級:通過高精度檢測設備(如光譜儀、磁滯回線儀)強化來料檢驗,建立磁性材料關鍵參數(shù)數(shù)據(jù)庫,篩選合格供應商;

生產(chǎn)端控制:實時監(jiān)控,在磁集成產(chǎn)品關鍵工序(如繞線、磁芯組裝)引入SPC(統(tǒng)計過程控制)系統(tǒng),通過σ值監(jiān)控批次穩(wěn)定性。

4.磁集成元件的微型化、復雜幾何形狀對磁性材料/線材加工性(如成型、封裝、應力、繞線)提出了哪些特殊要求?

陳為教授:參數(shù)調(diào)整的耦合效應。傳統(tǒng)電感感量不足時可通過調(diào)節(jié)氣隙獨立優(yōu)化;磁集成產(chǎn)品氣隙調(diào)整仍可改變基礎感值,但會同步影響漏感(二者強耦合),需在磁集成設計中預判補償。

其本質(zhì)差異在于參數(shù)調(diào)控從單變量轉(zhuǎn)向多變量協(xié)同優(yōu)化,大幅增加磁集成設計復雜度。

磁芯制造的可行性。形狀不規(guī)則化:磁集成結(jié)構(gòu)導致磁芯幾何復雜度提升(如多柱拼接、異形開槽),不過國內(nèi)主流磁性材料廠商已具備較高柔性定制能力,工藝層面(如模具精度、燒結(jié)控制)可滿足生產(chǎn)需求,非核心瓶頸。

更大的挑戰(zhàn)在于設計人員理論能力的躍遷:需要從依賴磁路近似計算轉(zhuǎn)向掌握電磁場邊界問題求解;從獨立器件設計轉(zhuǎn)向多功能耦合系統(tǒng)優(yōu)化。亟需通過深化電磁場理論與多參數(shù)協(xié)同方法,解決氣隙-漏感耦合、熱-磁干涉等深層問題。

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分立磁性元件與磁集成對設計人員能力要求的對比

陽光電源蔡國慶:磁集成技術的發(fā)展趨勢是磁芯結(jié)構(gòu)日益復雜化。 當前主流方案多基于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進,而新型拓撲(如多柱式矩陣變壓器)則要求磁芯高度定制化。

磁芯制造:國內(nèi)供應商已普遍具備滿足定制需求的能力,復雜結(jié)構(gòu)可通過粘接工藝實現(xiàn)。因此,磁芯制造本身并非主要瓶頸。

采用粘接工藝制造復雜磁芯結(jié)構(gòu)會導致磁集成成本上升,因為增加了拼裝和粘接的工序。 然而,在特定應用場景下(如6.6 kW車載OBC),這是當前磁集成必要的技術選擇。

原因在于:大功率OBC所需的磁芯截面積過大,而磁性材料本身存在類似“趨膚效應”的特性,若使用單塊磁芯將引發(fā)嚴重散熱問題。因此,現(xiàn)行磁集成方案是將磁芯拆分為多塊(例如:從傳統(tǒng)的一對磁芯塊變?yōu)樗膶Γ?,通過粘接組合。

需要說明的是: 這種拼接需求并不僅限于磁集成設計。高功率等級或其他特定技術要求(如散熱優(yōu)化)本身就可能成為磁芯必須分塊制造的原因。

繞組設計:

復雜度控制是核心: 必須在磁集成設計源頭主動規(guī)避過度復雜的繞組結(jié)構(gòu)。這不僅會顯著推高成本(通常難以接受),也將磁集成難題不合理地轉(zhuǎn)移給上游。

技術負面影響: 復雜的繞組易導致磁集成產(chǎn)品磁場分布畸變,進而引發(fā)額外損耗,損害磁集成效果。

在線材繞制工藝方面,目前可行的優(yōu)化方案有限。主流做法仍是采用單獨繞制,其過程與傳統(tǒng)方式并無顯著區(qū)別。

磁集成繞組的核心差異主要體現(xiàn)在后端組裝環(huán)節(jié): 與傳統(tǒng)連續(xù)繞制的單一線圈不同,磁集成產(chǎn)品所需的多個繞組需分別繞制后再進行物理組裝。因此,磁集成產(chǎn)品實現(xiàn)組裝環(huán)節(jié)的自動化是提升效率的關鍵突破口。

值得借鑒的案例: 此前在可立克參觀時,觀察到其采用連續(xù)繞制工藝一次性成型兩個獨立線圈(構(gòu)成不同繞組)。此方案有效規(guī)避了磁集成后續(xù)組裝痛點,是值得推廣的優(yōu)化方向。

銘普光磁李禮鵬:微型化磁集成產(chǎn)品的制造難點主要體現(xiàn)在公差管控上。例如,磁芯燒結(jié)過程中的變形會顯著影響多方向磁集成產(chǎn)品的公差;磁集成繞組成型產(chǎn)生的回彈應力也會直接影響最終的裝配精度。

田村聶應發(fā):成型:軟磁復合材料(SMC)適合復雜形狀注塑成型,但需優(yōu)化顆粒取向;納米晶需低溫燒結(jié)工藝;

封裝:低收縮率、低應力的灌封膠(如硅膠)避免機械損傷;采用激光焊接或膠粘劑封裝減少磁集成產(chǎn)品機械應力,設計冗余氣隙緩解磁集成產(chǎn)品熱膨脹 。

繞線:微型化需自動化精密繞線設備(如飛線機),復雜形狀需3D打印繞組或PCB嵌入式線圈;異形磁芯可采用分段繞制或激光焊接連接 。

應力控制:磁芯加工后需退火處理以消除殘余應力。

德瓏磁電李新功:磁集成元件微型化、復雜幾何形狀對磁性材料、線材加工提出了高精度、低損耗、高穩(wěn)定性等要求。如微型磁芯加工需高精度,且需特殊涂層以增強抗腐蝕性和耐用性。磁集成元件微型化后,其復雜幾何形狀不僅要求材料具備優(yōu)異的加工性能,還需在成型過程中保持高精度,以確保磁集成元件的功能和性能穩(wěn)定。

封裝時,需考慮材料的熱膨脹系數(shù),以避免應力集中導致的磁集成元件損壞。繞線工藝方面,復雜形狀可能要求采用特殊的繞線設備和技術,以保證線圈的均勻分布和緊密貼合。此外,微型化還意味著對材料的機械強度和耐久性有更高要求,以適應磁集成更苛刻的工作環(huán)境。

小結(jié):磁集成元件的微型化和復雜幾何形狀,進一步放大了前文所述的結(jié)構(gòu)設計、熱管理和材料/線材加工方面的挑戰(zhàn),對磁集成加工工藝提出了特殊要求。

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部分磁集成相關供應商匯總

結(jié)語

磁集成絕非簡單的元件堆疊,而是一場 “材料-結(jié)構(gòu)-電磁-熱” 的四重奏。當磁集成產(chǎn)品損耗在系統(tǒng)總體損耗占比不斷提高之際,唯有 打通“基材特性-工藝控制-系統(tǒng)驗證” 的數(shù)據(jù)鏈(如SPC+仿真校準),才能讓磁集成從“可用的折中”走向“最優(yōu)的必然”。這場靜默的元件革命,終將重塑電力電子的價值分配——其核心不在磁集成本身,而在集成之上的協(xié)同智慧。

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