精細(xì)加工的電源和信號隔離變壓器

精細(xì)加工的電源和信號隔離變壓器

（2014-135-愛爾蘭-10）

車輛混合動(dòng)力和電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展迅速，這將在運(yùn)輸工業(yè)上帶來一些新的、未知的挑戰(zhàn)。在混合動(dòng)力系統(tǒng)中，信號和電源都要求隔離，這就對汽車原始設(shè)備制造商和系統(tǒng)模塊供應(yīng)商提出了新的要求。目前有三個(gè)在工業(yè)應(yīng)用中被廣泛采用的數(shù)字隔離方法：光學(xué)式、電感式和電容式，光學(xué)隔離使用通過不導(dǎo)電的透明隔離屏障透射光，由于它采用了光作為信號傳輸介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED（發(fā)光二極管），這限制了傳輸速度，用于混合動(dòng)力汽車時(shí)，光學(xué)隔離的一個(gè)主要的缺點(diǎn)是較高的能量消耗和較低的使用壽命。電容隔離使用穿過隔離層的電場變化來完成工作，缺點(diǎn)是失去了差分信號。光隔離和電容隔離還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即在提供隔離時(shí)，無法同時(shí)傳遞動(dòng)力。電感隔離在隔離時(shí)使用兩個(gè)線圈之間的磁場的變化進(jìn)行通信。它不僅具有良好的抗噪性，而且可以在隔離時(shí)傳遞動(dòng)力。電感隔離的缺點(diǎn)是無源元件（即變壓器）很笨重，難以實(shí)現(xiàn)小型化和集成封裝。新型丁達(dá)爾微型變壓器技術(shù)已經(jīng)解決了這個(gè)技術(shù)難題。

【解決方案】

丁達(dá)爾研究所已經(jīng)開發(fā)出了微型磁性元件，該技術(shù)能使變壓器小型化，并能和功率元件及控制電路一起集成在芯片上，微制造技術(shù)可以批量生產(chǎn)頻率達(dá)到30Mhz的微型變壓器。

微型變壓器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為可以應(yīng)用在低功率開關(guān)轉(zhuǎn)換器和有隔離要求的信號轉(zhuǎn)換的地方。傳統(tǒng)的磁性元件體積笨重，微制造變壓器厚度小于0.15mm，這種體積小及運(yùn)行頻率高達(dá)100MHz的特點(diǎn)，可以使變壓器集成到芯片（SoC）上。

【優(yōu)點(diǎn)】

1、體積小于0.15毫米

2、設(shè)備尺寸可以小于2.5平方毫米

3、與空心磁芯（aircore）變壓器相比，只要求較低的工作頻率

4、制造成本低，使用電沉積工藝

5、適應(yīng)較高的切換頻率

6、可以集成到芯片上

該技術(shù)應(yīng)用于集成型信號傳輸和隔離及電源隔離，外方期望以許可合作等方式開展合作。