原创 磁性元件如何设计？蔡金波分享顺络创新实践

【哔哥哔特导读】磁性元件产品设计创新是企业提升核心竞争力与满足客户深层次需求的突破口，顺络电子对此有何实践？行业企业又能从中学到什么？

在当今竞争激烈的市场环境中，磁性元件企业要想提升核心竞争力并满足客户深层次需求，就必须深入理解并精准捕捉客户的真实需求，以磁性元件产品产品设计与创新为突破口，不断突破自我，引领磁性元件行业发展。

在2024第11届功率变换器磁性元件联合学术年会上，广东省磁性元器件行业协会会长、顺络功率器件有限公司总经理蔡金波，以其深厚的行业洞察力和丰富的实践经验，为与会者分享了他对磁性元件产品设计与创新的理解，为行业带来了宝贵的启示。

蔡金波在2024年第11届功率变换器磁性元件联合学术年会上进行分享

四大“秘籍” 解锁磁性元件创新之路

在演讲报告的分享中，蔡金波会长详细阐述了磁性元件创新的四大秘籍：

一是磁性元件产品的战略与定位。这是许多企业在实际操作中容易忽视的一环。正确的战略定位应紧密结合市场的发展趋势，同时充分考量磁性元件企业自身的优劣势，从而明确产品定位，并据此制定出差异化的市场策略。产品路线和技术路线的清晰规划，是开发出符合市场需求产品的前提。

需要强调的是，产品路线和技术路线应当剥离研究。从应用趋势出发，磁性元件企业首先要明确产品路线，然后进一步延伸至平台技术路线，并最终落实到单点技术路线。

二是前沿技术及应用机理的研究。磁性元件企业需不断提升研发能力，深入研究前沿技术及其在实际应用中的机理，为磁性元件产品的创新提供坚实支撑。为此，企业应搭建起包括仿真技术、产品应用、可靠性及测试在内的技术创新平台，这些平台的建立，不仅有助于提升磁性元件企业的研发实力，还能为标准的制定和服务体系的完善提供有力保障。

三是标准与服务体系的建立。磁性元件企业应积极参与国标与行标的讨论及制定，优化产业结构，提升产品竞争力；同时，建立健全的知识产权保护体系，对研发成果及时申请专利保护，以维护企业的合法权益。

四是建立技术创新平台。磁性元件企业需打造从拓扑应用、产品设计、材料开发综合性仿真平台，实现仿真验证及技术优化。同时，通过可靠性及测试平台识别解决潜在的风险，提高产品的质量和性能，进一步提高磁性元件产品的市场竞争力。

“两步走”战略 实现产品创新

在分享了四大“秘籍”后，蔡金波以汽车电子为例，深入分析了磁性元件行业应用趋势和痛点，并介绍了顺络在磁性元件产品创新上的“两步走”战略：

第一步，规划先行，目标分解。磁性元件产品设计之初，企业需进行详细的规划及目标分解，确保研发工作始终沿着正确的方向前进。以汽车电子为例，研发人员和技术人员需深入分析行业应用层，把握应用趋势和行业痛点，然后进一步细化到产品路线，再延伸至材料方案和技术路线。通过深入研究这些技术，不断提升磁性元件产品的性能和竞争力。

第二步，技术迭代，创新引领。顺络电子以磁性元件为例，通过材料技术和结构/工艺技术的创新，不断降低损耗，提升产品性能。他们引入高导热绝缘材料，探索磁集成与注塑一体的结构创新，显著提升了产品的功率密度和可靠性。同时，注重仿真优化技术的应用，从电路应用仿真到器件仿真，全方位优化产品结构，实现最佳性能。

产品创新思路 以LLC变压器为例

以LLC变压器为例，蔡金波进一步阐述了顺络电子在产品创新上的具体实践。

在传统结构下，LLC变压器存在诸多不足，包括损耗大、散热效果差、效率低下、零件繁多、工艺复杂以及安装精度不足等问题，这些短板使得其市场竞争力受到严重制约。

通过机理的深入分析和改进，顺络电子发现了若干关键问题。仿真分析显示，发热点主要集中磁芯气隙发热和次级铜片发热两个方面。针对这一难题，顺络电子创新性地采用了无气隙的一体式设计方案。

2019年，这一设计方案成功问世，并经过近几年的实践验证，充分证明了其结构设计的可行性和有效性。

然而，挑战并未结束。次级绕组低压大电流热量无法有效散出成为又一个亟待解决的问题。为了攻克这一难题，顺络电子引入了高导热绝缘材料，这种材料不仅保持了优异的绝缘性能，还具备了出色的导热性能。

此外，顺络电子还在新材料的研发上进行了深入探索，包括材料的粒径、包覆等方面的优化，旨在进一步提升其综合性能。

传统LLC变压器

在工艺创新方面，顺络电子同样取得了显著成果。球形化处理成为当前的一个重要方向，同时，通过改善材料粒径和提升绝缘包覆强度等手段，实现了更高的有效导磁力和更低的损耗。

这些创新不仅提升了磁性元件产品性能，还为其小型化和标准化生产奠定了坚实基础。

从工艺角度看，线圈的绝缘处理、磁芯一体处理等工艺的应用，使得LLC变压器能够更快速地实现小型化，并在量产过程中实现标准化作业。

在整个磁性元件产品设计过程中，顺络电子更加注重仿真优化技术的应用，从电路应用仿真到器件仿真，全方位优化产品结构，以实现最佳性能。

此外，顺络电子在磁集成技术和PCBA集成领域也展开了深入的探索。尽管磁集成技术是当前磁性元件行业备受瞩目的技术趋势，但蔡金波提醒磁性元件企业，需通过严谨的理论分析，精准识别其真正适用的应用场景。

至于PCBA集成方面，顺络电子正致力于相关研究，将驱动芯片、谐振电容与变压器初级绕组进行串联设计，旨在通过创新的电路设计实现器件的小型化，并优化生产工艺，以期达到更高的自动化生产水平。

结语：

顺络电子的成功经验向我们展示了创新对磁性元件行业发展的重要性。从客户需求出发，明确产品战略与定位，加强前沿技术及应用机理的研究，构建技术创新和服务体系，是提升产品性能和竞争力的关键。通过材料、工艺和技术的不断革新，满足市场的多样化需求。让我们携手共进，汲取顺络电子的宝贵经验，共同推动磁性元件行业的繁荣发展。

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