产品及技术优势介绍

    甲壳虫式变压器运用目前世界最先进的纳米软磁材料技术，其铁芯比传统材料铁芯性能大为提高。采用甲壳虫式变压器制作的开关电源体积小、重量轻、高效率、低工耗、低电磁污染、属“绿色电源”，其性能不但远优于目前国产的开关电源，亦高于进口同类开关电源。广泛运用于计算机、通讯、彩电、电解、电镀等领域。中国科学院半导体所数名博士后、博士、硕士历经十余年的艰苦研发及产业化改良，终于研制成功该种新型变压器及开关电源，申请了十几个国家的专利，并通过了国家级的检测，目前已初步实现产业化。

非晶态金属与合金是70年代问世的一种新型材料。它的制备技术有别于传统的方法，采用了冷却速度约每秒100万度的超急冷凝固技术。由于急速冷却，合金凝固时原子来不及有序排列结构，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被认为是冶金材料学的一项革命。由于其性能优越，80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。各国工程技术人员都在研究利用非晶材料制作高频变压器。由于非晶带材非常薄，热处理后非常脆，铁芯的技术参数对应力非常敏感，甚至不同放置方向与自身重力对性能都有较大影响，因此非晶变压器制作工艺成为困扰工程技术人员的难题。

超微晶软磁材料是应用非晶带材进行二次处理，获得直径为10-20纳米的微晶，因此称为超微晶材料或纳米材料。该合金具有优异的综合磁性能，比如高磁导率、高饱和磁感、低损耗，可取代目前市场上所有的软磁材料，广泛用于大功率开关电源、磁放大器，高频变压器、高频变换器、高频扼流圈、精密互感器、漏电开关等。

中科院项目研究人员经十余年苦心研究，独创新意，开拓新路，发明了一种以超微晶带材为铁芯制作高频变压器的全新设计理念和最佳加工工艺，用该发明所制作的高频变压器被命名为“甲壳虫式变压器”，该变压器在关键的性能上有了非常重大的突破，和传统的铁氧体变压器相比有以下优势（以20KHz、10KW变压器为例）：

    1． 重量是传统铁氧体磁芯变压器的1/2.5

    2． 漏抗是传统铁氧体磁芯变压器的1/20

    3． 铁损是传统铁氧体磁芯变压器的1/1.6

    4． 直流铜损是传统铁氧体磁芯变压器的1/6

    5． 寄生铜损是传统铁氧体磁芯变压器的1/16

    6． 开关瞬态需处理功率为传统铁氧体磁芯变压器的1/20

    甲壳虫变压器无论从结构本身还是从生产材料上，较之传统变压器都有无可比拟的优越性和替代性。

    电化学电源和电子设备电源绝大部分需将高压小电流的交流电转换成低压大电流的直流电。据专家预测，几年内全世界一半的电能需经过电力电子转换。国内目前使用的传统转换设备效率通常只有30%-60%，但用甲壳虫变压器技术制造的电能转换设备（开关电源）效率高达85%-96%以上。

    电能转换设备经历了传统的铁芯变压器降压整流，再发展到可控硅变流，再到现在的以MOSFET和IGBT为变流主器件的开关电源。这种开关电源具有高效低功耗、低电磁污染、体积小、重量轻等特点，在当今高速发展的电脑、通讯设备、彩电等行业迅速推广使用，开关电源产业已成为电子行业中的一大支柱产业，国外通讯行业或电脑行业的专业电源生产企业已发展成年产百亿元的超级企业。

    由于过去半导体器件及磁性材料研究发展阶段和整体技术的局限，仍大量生产传统的可控硅变流设备，在大功率输出的高频开关电源领域，国内目前尚无大的突破。

    项目研究人员自行设计了一种新型大功率高频开关电源，该电源除采用了甲壳虫变压器技术外，还采用了多项自行开发的相关技术，如超稳定全桥变换技术，前馈电功率补偿，智能控制，零开关IGBT大功率器件等，其中超稳定全桥变换技术完全解决了桥式变压器偏磁的世界性难题。这些相关技术在该电源的节能和稳定性方面起了决定性的作用，使产品具有节能高效、性能可靠、结构轻小、寿命长等优点，其谐波污染低于欧洲工业标准。以下是该新型电源与可控硅电源、国内外开关电源功能和性能上的比较：