村田pdqb变压器：直流充电桩强劲的心脏

随着中国国家领导人在联合国第75 届大会承诺中国2060年要实现碳中和，中国国务院2020 年11 月2 日正式发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》，新能源汽车在中国必定迎来新一轮的蓬勃发展。

阻碍新能源汽车普及的主要因素之一是充电时间长，在加油站加油的时间大概5分钟左右，而普通的AC 充电桩要6~8 个小时充满，DC 快充可以大大地减少充电时间。20~30 分钟可以充电80%（如图1）。

图1 AC与DC充电时间比较

即使30 分钟可以充满，相对于加油还是多花了几倍的时间。而且为了减少排队的时间，DC 充电桩的需求量是海量级的。因此在寸土寸金的大城市，减小充电桩的体积，提高土地利用率就很有必要了。

要减小电源体积，提高工作频率是最有效的方法。现在一些半导体开关管可以满足高频率、大功率的要求，如GaN、SiC 等，但是传统的变压器制约了电源的高频化。

村田pdqb变压器：直流充电桩强劲的心脏马红中 （村田电子贸易(深圳)有限公司 研发经理）传统的大功率变压器的导线是绞线或者铜箔，成型方式是由内到外绕制。这种结构由2 个主要缺点，①邻近效应导致的交流损耗大，线圈里的磁场强度随着层数的增加而增大，交流损耗和磁场强度的平方成正比。②线包中间的磁场强度最大，损耗和发热量最高，而且线包中间的热量很难散掉， 容易在线包中间形成热点。传统变压器的这些缺点, 很难工作在高频率( 如50 kHz)，制约了DC 充电桩的小型化和高效率化。

为此，村田开发了pdqb 绕线技术，采用膜包扁线做导体，成型方式是初级次级由下到上层层堆叠，而且初级次级层层交叉，提高了变压器的耦合能力，消除了邻近效应，变压器的效率可以达到99.5%；这种结构的散热好，不容易形成热点，工作频率可以高达250 kHz，满足了DC 充电桩的小型化，高效率化的要求。采用pdqb 的变压器，圈数比从1:1 到1:10。绝缘能力高达10 kV，工作电压(50~1 000) V。

其功率范围在(30~400) kW 之间，除了可以应用在DC 充电桩，还可以应用在轨道交通，再生能源，智能电网和医疗器材上。

（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2021年第1期。）