油浸式變壓器的發展和互聯網結合日益緊密
油浸式變壓器是一種良好地用電設備,是一種重要地調整電壓和電流地一種重要地用電設備,它是傳統地行業,但是發展的相當快速,隨著社會生產力地發展和互聯網信息化地發展潮流地涌動,油浸式變壓器也是和互聯網聯系在一起的,并且是不斷地進行發揮著巨大地作用,提升著很大的性能,并且是不斷地進行改善的?,F在的油浸式變壓器行業也是不斷地進行搞好創新的,并且和互聯網地結合日益緊密。其中主要表現在以下的幾個方面:
創新
物聯網的發展離不開無線通信技術。然而,射頻油浸式變壓器是集成電路中明顯的大尺寸無線通信元件??s小射頻油浸式變壓器的尺寸,將有利于推進物聯網的進一步發展。近日,美國伊利諾伊大學(University of Illinois)在這方面取得了創新成果。
一篇發表于《自然電子(Nature Electronics)》雜志的論文對于設備的設計與性能進行了描述。論文稱,相比先前的二維版本,卷成筒狀的三維射頻油浸式變壓器占用的空間減少至百分之一到十分之一,且制造工藝更為簡單。當功率傳輸比升高時,其表現更佳。
技術
該校電氣與計算機工程系教授、首席研究員 Xiuling Li 表示:“在任何電路中,油浸式變壓器都是更大且更重的元件之一。當你拿起一個LED燈泡,它的尺寸讓你感覺到沉重,一部分原因是其內部存在龐大的油浸式變壓器。對于無線通信與物聯網來說,這些油浸式變壓器的尺寸是有待跨越的關鍵障礙?!?/span>
油浸式變壓器采用線圈將輸入信號轉化為可用于芯片等器件的特殊的輸出信號。之前的研究人員開發出的某些射頻油浸式變壓器,采用了堆疊的導電材料,從而解決了空間問題。但是,油浸式變壓器的性能卻受到了限制。Li 稱,原因是,當油浸式變壓器具有高匝數比時,也就是說主線圈要比副線圈長很多(或者相反),線圈之間低效的磁耦合限制了其性能。這些堆疊的油浸式變壓器需采用特殊材料而且制造難度大,笨重且不可彎曲,這與理想中的物聯網設備相去甚遠。
新型油浸式變壓器設計采用了Li 的研究小組之前設計卷繞型電感所采用的技術。Li 表示:“我們正在采用二維工藝制造三維結構?!? 團隊小心翼翼地將印有圖案的金屬線沉積到經過拉伸的二維薄膜上。一旦他們將張力釋放掉,二維薄膜會自己卷成小筒狀,完美地卷繞成主線圈和副線圈,彼此套疊形成更小的面積,帶來更佳的磁感應和磁耦合。
價值
Li 表示,這種嵌套的三維結構帶來了高匝數比的線圈。論文合著者之一、電氣與計算機工程系教授 Songbin Gong :“高匝數比油浸式變壓器可作為阻抗油浸式變壓器來使用,從而改善了極低功率接收機的靈敏度,這有望成為物聯網無線前端的關鍵實現手段?!?/span>
相比更大型的設備,卷成筒狀的油浸式變壓器也可接收和處理更高頻率的信號。
論文領導作者、博士后研究員 Wen Huang 表示:“未來,無線通信將變得更加快速,使用的信號頻率也將更高。當前一代的射頻油浸式變壓器實在無法滿足未來小型化和高頻率運行的要求。匝數更多、尺寸更小的油浸式變壓器,將有利于更好地接收更快速的高頻無線信號,以及在物聯網應用中進行高水平的集成?!?/span>
這種新型油浸式變壓器的制造工藝非常強大,穩定地超越了標準的工廠溫度,并兼容符合行業標準的材料。這項研究采用金線,但團隊成功地演示了采用符合行業標準的銅線制造出這種卷成筒狀的油浸式變壓器。
以上是常見地油浸式變壓器和互聯網地結合,并且是不斷地進行發揮著巨大地性能和提出來巨大地優勢的,和互聯網地結合,使得智能化地成果是越來越大,效果也是越來越好,優勢也是越來越明顯。以后油浸式變壓器的發展還會更加迅速,實現地效果也會更好!