高速宽带网络变压器设计材料选材要求

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1、高速宽带网络变压器设计选材要求为了优化数字用户线路（DSL）技术，保证高速互联网接入网在信号传输过程中具有更高的传输速率，更小的传输损耗和更小的信号失真，磁芯材料的选择至关重要，其性能将可以进一步优化信号线路变压器和分离器的性能。 在互联网新的应用中，诸如电视电话会议与电信通讯动态网页的下载以及应用软件的下载时，在中心局（CO）到用户端（CPE）的“最后一公里”需要很大的传输带宽。在这种情况下，可以通过数字用户线路（DSL）技术，提高在传统的电话双绞线上的数字信号传输的速率来实现目标。目前，通常采用的是三种 DSL 技术，即 AD

2、SL、SHDSL 和 VDSL。在这三种接入网技术中，铁氧体器件是其所需要使用的关键器件。这类器件有利于增加信号传输的距离，改善直流偏置下的综合带宽业务数字网和传统的电话业务（ISDN/POTS）分离器（Splitter）的性能。 1. 网络变压器选用的铁氧体材料和零件 磁心是变压器中最重要的材料，人们通常把它比喻为变压器之心心脏，因此我们设计时，尽量选择类型如 EPX 和 EPO（图1），不仅提高了器件的电气性能，还有效减小了尺寸和节省了安装空间，因此可以增加用户线路接口卡的布线密度。 在 DSL 网络变压器设计中，用 T38 

3、软磁铁氧体材料制作的 EP13 型磁芯是其首选。针对网络变压器新的应用要求，另外采用 T66 等新型铁氧体材料的、可更紧凑封装的 EPX 型磁心。用这类新型磁心做成的网络变压器在给定的传输速率下，可以有效的延长信号传输的距离。 如果我们选择N45 铁氧体材料在室温下具有更高的饱和磁感应强度 Bs。因此，在相同性能的情况下，用其设计制作的分离器可以有效的减小体积。在印制电路板的（PCB）布置中，可以减小占空间面积而增加元器件数量，最终降低了设备的成本。 2. 磁心失真因子寻踪 用于 DSL 线路的网络变压器，减小其总谐波失真（THD

4、）是提高线路传输速率的关键技术，磁心结构形状对总谐波失真的影响可以采用磁心的失真因子（CDF）来描述。通过对磁心形状进行优化设计，可以有效的减小其先真因子。与 EP 型磁心形状比较，新型磁心在同样的封装尺寸时，其总谐波失真有明显的改善（见图 2 所示）。用 EPO7 型磁心取代 EP7 型磁心时，THD 明显地减小了，同时，传输距离进一步延长（见图 3 所示）。 经优化设计的 EPX 型磁心非常适合应用于中心局（Co）用户端。这是因为线路板上的布线密度进一步增加了，而中心局用户端设备（CPE）要求使用的变压器高度更低。EPO13 

5、型磁心是 EP13 型磁心的改进型低高度产品，其高度比 EP13 型更低，所以更适合于用户端应用的需要。同时，EP13型所使用的所有绕组和线圈骨架都能和 EPO13 型磁心完全通用，并不影响其任何性能.。DSL 线路使用的传输线变压器，必须具有严格的电感因子公差。EPO13 和 EPX10 型磁心与 EP13、EP10 型磁心的电感因子公差是一致的，而且，EPX7/9 磁心的电感因子公差还比 EP7 磁心的电感因子公差更严格一些。EPX7/9 型磁心的几何特性允许其电感因子公差与 EP13 相同。3.DSL 线路传输速率不同，则应

6、采用不同铁氧体材料磁心的变压器 与 ADSL 技术比较，SHDSL 技术是一种传输速率自适应的技术。当传输距离增加时，其传输带宽会自动变窄以便降低传输比率。当语音通道被插入数据流时，其起始带宽为 0Hz。所以，与 ADSL 线路变压器比较，其总谐波失真（THD）更小，变压器要求的频率更低，带宽更窄。由于 T57 铁氧体材料具有较好的磁滞损耗——温度特性，因此，T57 铁氧体材料更适合使用于 SHDSL 传输线变压器；而 ADSL 的通频带位于音频通道之上，高于 SHDSL 的频率范围（28kHz~1.1MHz）。因为在点频上测试总

7、谐波失真的指标不能充分反应出变压器的性能，故需要在试验中实际测量变压器的性能。新的 T66 铁氧体材料是专门为 ASDL 技术开发的，实际测试其性能可见，无论是传输的速率还是传输的距离都有明显提升。利用 T66、T57 和 N45 等新的铁氧体材料的优良性能，并经过优化设计的磁心的几何形状，在同样的电气性能指标时，可以使得变压器的结构尺寸更加小型化。采用新型材料制成的 EPX7 磁心，可以替代用传统铁氧体材料制成的 EP13 磁心而变压器性能不会下降。4.用作分离器磁心的新型铁氧体材料 用作分离器的磁心，主要的性能要求是在电流叠加

8、下具有稳定的电感值。只要提高了铁氧体材料的饱和磁感应强度就可以提高磁心的电流叠加特性。在目前市场上销售的软磁铁氧体材料中，新型铁氧体材料 N45 是在室温下可以得到饱和磁感应强度最高的铁氧体磁心材料。作为 ADSL 和 SHDSL 线路使用的铁氧体