平面变压器项目可行性研究

平面变压器项目可行性研究内容摘要：

很有必要建立新一级的销售网络。 欧洲和美国的通信设备企业已经把研发转移到亚洲，因此零部件的研发、售后服务和生产也必须相应地跟进到亚洲的重点国家 ——中国。 电盛兰达株式社社长铃木武夫表示： “中国通信市场每年增长率将继续保持 10%，在医疗和工业自动化市场上也会有很大的增长。 2020 年在中国市场的销售额为 8000 万元人民币，占公司总收的 7%，而在欧洲和美国，其市场销售仅分别占电盛兰达的 4%和 2%，争取一年以后，销售额能够达到 亿元人民 币。 ” 今年以来，众多国外电源厂商纷纷在中国举办巡回展，以开辟市场，扩大影响。 6 月，科士达 UPS 以 “电源保护到永远 ”为主题的本年度全国城市巡回研讨会如期举行。 7 月，美国 APC 公司 2020 年 “动力中国与专家同行 ”首轮巡展结束。 7月底 ， 爱克赛公司携新品 Powerware 9170+UPS 的夏季巡展活动又在北京拉开帷幕。 据专家介绍，随着科学技术的不断发展及市场需求的拉动，我国国内电源生产已发展到人们意想不到的火爆地步。 据不完全统计，全国有 5000 多家电子电源生产企业，其中通信电源 2500 多家 (上规模的约 300 家 )、电力电源为 1000 多家 (上规模的约 100 家 )。 再加上国外电源厂商在中国生产规模的增加和市场推广力度的加大，我国电源市场的竞争局面将愈演愈烈。 全球电源市场预测分析 根据 Frostamp。 Sullivan 公司的资料显示， 1999 年，全球开关电源市场的规模从1992 年的 84 亿美元猛增至 166 亿美元，平均增长率为 10%。 这是由于作为电源和开关电源的主要用户 计算机及其外围设备市场的不断繁荣，以及通信事业 13 的发展，促使了开关电源市场的日益增长，使全球开关电源市场呈现十分美好的前景。 模块电源作为开关电 源的一个分支，在通信、汽车、电力控制等领域中占有重要地位。 据预测，模块电源市场前景看好，全球模块电源将由 1999 年的 30亿美元增加到 2020 年的 50 亿美元。 目前，在计算机、电子仪器仪表和通讯设备中，应用最多的开关电源有DC/DC、 AC/DC、两种，开关电源还普遍应用在工业和消费电子产品领域。 据国外资料， 1992 年全球开关电源产品销售收入为 84 亿美元，到 1999 年，平均年增长率为 10%，到 2020 年，全球开关电源产值则达 166 亿美元，按地区划分，日本约占全球市场的 48%；美国占 29%，欧洲约占 11%；亚洲 (除日本外 )约占 5%。 到 2020 年，亚洲市场对电源开关的需求量在全球市场上底比例翻了一翻，上升至 10%，并且这个比例在未来初还将迅速增长。 虽然亚洲目前在全球开关电源市场上所占的比例相当偏小，但是根据 Frostamp。 Sullivan 公司预测，未来几年内，亚洲市场对开关电源需求还将与日俱增，将以每年 15%~20%的速度上升，从而成为世界上最有发展潜力的开关电源市场之一。 在美国，开关电源的需求呈现较高的增长率，其中通信电源是增长速度最快的领域，表 2— 1 是美国开关电源市场分布情况及其增长率。 表 2— 1： 美国电源市场分布情况及增长率 单位 : 百万美元 应用领域 AC/DC 开关电源 DC/DC 开关电源 1996 1998 1999 2020 年增长 1996 1998 1999 2020 年增长 计算机 /办公自动化 远程及数据通讯 工业 /仪器 军事 /航天 其它 总计 % % % % % % % % % % % 从平面变压器的生产来看，以色列 Payton 公司自 1997 年开始涉足平面变压器的生产，到 2020 年，其产量已达 400 万只， 是世界上目前最大的平面变压器生产商， 其在全球市场的总的市场占有率为 30%左右。 现已在中国台湾等地建立了分公司，专业生产平面变压器。 美国 Pulse 公司 是生产平面变压器的专业厂家之一，今年 推出 了 100W 到140W 表面贴装 (SMT)平面变压器新系列 PA0369 和 PA0423，主要应用在电讯、 14 数据通信和工业控制中的高密度 DC/DC 转换模块和分立的电源。 这种新系列的绝缘电压为 1500V DC，最 佳 应 用频率 为： 200500KHz。 它们有低的绕组电阻 (毫欧姆 )、极好 的 AC 电阻性能和极低的漏电感 ( 微亨 )， 是 当今市场上最高功率密度 的产品。 这两种新系列变压器用工作在大范围电讯输入电压 3675V，PA0368 可调整输出功率为 100W()， PA0423 为 140W(12V/)。 其它型号输出功率为。 SMT 变压器封装和所有现在的贴装工艺技术兼容。 工作温度范围从 40度到 125度 范围 内。 PA0369的价格为 $， PA0423为 $。 从国内外市场各行业对电源技术、电源产品的需求可以看出，现在电源行业处在非常好的发展机遇之中，这也为平面变压器的发展提供了巨大的市场空间。 平面变压器的市场规模 平面变压器的最主要服务对象是模块电源，根据前面的分析可知，全球开关电源的总的市场规模为 166 亿美元，其中模块电源的全球市场规模为 50 亿美元左右。 国内模块电源的市场规模目前的模块电源生产中，平面变压器的应用才刚刚开始，随着模块电源的模块化、高效率、高频率的发展，平面变压器将很快取代传统的变压器，成为模块电源的主要元器件之一。 据业内人士介绍 ，目前市场上的模块电源中使用了平面变压器的约占模块电源总的市场规模的 10%左右，并且以 15%~20%的发展速度递增。 即 50 亿美元的模块电源中有约 5 亿美元的市场规模使用了平面变压器，按平面变压器的成本约占模块电源成本的 10%计算，平面变压器在模块电源中应用的市场规模为 5 亿美元 10%= 亿美元，即 5000万美元。 加上平面变压器在其它领域的少量应用 (按 10%估算 )， 平面变压器的全球总市场规模约为 5500 万美元。 以色列 Payton 公司自 1997 年开始涉足平面变压器的生产，产量从 1998 年的 50 万只上升到 1999 年的 100 万只，到 2020 年，其产量已达 400 万只，是 1999年的 4 倍。 其产品的种类比较广，功率从 5W~20kW、频率为 20KHz~2MHz，其中在台湾的产量为 200 万只，约占 Payton 公司产量的三分之一。 Payton 公司生产的平面变压器在全球市场的总的市场占有率为 30%左右。 产品的平均售价为~ 美元。 按 Payton 公司的市场统计资料可以算出， 平面变压器目前的总的市场规模为 4800 万美元。 据此可以得出， 平面变压器的市场规模为 5000 万美元左右。 随着技术和市场的发展，平面变压器将在模块电源中达 到广泛的应用，按模块电源中平面变压器的达到 50%的比例计算，平面变压器的市场规模将达 3亿美元，因而，平面变压器的未来市场潜力是巨大的。 按目前模块电源的主要市场分布状况和模块电源中平面变压器的使用比例情况计算， 2020 年 全球平面变压器市场的分布情况如下表。 15 表 22 全球平面变压器的市场规模及分布情况 万美元 洲别 美洲 欧洲 亚洲 大洋州 非洲等 总市场规模 5500 市场规模 30% 11% 53% % % 所占比例 1650 605 2915 302 28 如前所述，中国大陆模块电源的市场规模为 10~20 亿人民币，即 亿美元左右，市场占有率为 %。 按同样的分析方法，目前在中国大陆平面变压器的市场规模约为 150 万美元。 从我国电子产品市场的发展情况来看，都是经历着从小到大，最后发展为占有全球大部分市场份额这样的一个发展过程。 另外，我国通信等行业的迅速发展也给平面变压器的发展提供了巨大的市场机会。 平面变压器的市场规模预测 Payton 公司的是目前世界上最大的平面变压器生产厂商，近几年来的发展变化代表了全球同类产品的发展趋势，如果按照 Payton 公司所提供的市场占有率30%来计算，则全球近几年来的平面变压器的市场需求如表 2— 2： 表 2— 2：近几年来全球平面变压器市场的变化过程 单位：万只 1997 1998 1999 2020 2020 60 150 300 750 1200 1997 1998 1999 2020 2020020040060080010001200 图 2— 1：近几年来全球平面变压器的产量变化 年 份 全球年产量/万只 16 根据近几年来全球的平面变压器的产量变化情况，建立不同的预测方程，并从中选择一个最佳方程，根据最佳拟和方程预测未来几年的市场变化情况。 1997 1 9 9 7 . 5 1998 1 9 9 8 . 5 1999 1 9 9 9 . 5 2020 2 0 0 0 . 5 20200200400600800100012001400o r i g i n a l d a t a q u a d r a t i c c u b i c 4 t h d e g r e e 5 t h d e g r e e5 t h d e g r e e o r i g i n a l d a t a 2 t h d e g r e e 4 t h d e g r e e 3 t h d e g r e e 图 2— 2 近几年来平面变压器产量的曲线拟和 y = 73*x 2 + 002*x + + 002y = 5*x 3 + + 002*x 2 + 002*x + + 002y = 23*x 4 + + 002*x 3 1e+ 003*x 2 + + 003*x + 002y = *x 5 + 63*x 4 + 002*x 3 + + 002*x 2 + 65 不同回 归方程下的均方差计算结果： 二次回归方程： MSE= 三次回归方程 : MSE= 四次回归方程 : MSE= 五次回归方程 : MSE= 具体情况如图 3— 2 所示，由于二次回归方程的 MSE 值最小所以，依据这一方程对今后的平面变压器市场进行预测（如图 3— 3）。 从图中可以看出，在未来几年平面变压器还有巨大的市场空间和发展潜力，既是考虑到今后几年有新产品年 份 全球年产量/万只 17 的更新换代以及其它因素的影响 (如图 3— 4)，以影响因子的大小来计算未来的市场变化（因子介于 — ），还是有较大的市场份额。 1997 1998 1999 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020010002020300040005000600070008000 图 2— 3：未来几年全球平面变压器产量预测 2020 2020 2020 2020 202000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91 全球年产量/万只 年 份 年 份 影 响 因 子 18 3. 建设规模 参见总论。 4. 产品简介 如图 4— 1 所示， 平面变压器 是 采用精密的薄铜片或若干蚀刻在绝缘薄片上的平面铜绕组构成，绕组或铜片迭放在平面的高频铁芯上构成变压器的磁电路。 这一结构的改进使平面变压器体积小巧，同时具有传统变压器难于达到的以下特征： 图 4— 1：平面变压器结构 效率高、功率大 由于传统变压器由铁氧芯加圆柱状的线绕组构成，当电流流过时，趋肤效应使电荷远离导线中部而分散在边缘，使得圆柱导线中的电流沿导线表面分布，因而铜导线利用率不高。 这一情况在高频时尤其明显。 而在平面变压器中， “ 导线 ” 实际上是一些平面的导体，在平面导体中， 19 电流也会远离中心趋于边缘流动，但电流仍然流经全部导体，因而可得到很大的电流密度，每层绕组最大电流可达 200A。 同时，由于铁芯小，损耗少，它可得到更高的效率。 当开关频率为 500kHz时，其工作效率可达到 97%，其高电流密度和高效率可使单个变压器功率高达 5W25,000W。 绝缘性良好 在传统的变压器中，由于采用漆包线作为绕组，同时铁芯体积较大，高压放电及年久老化等原因均会导致变压器的绝缘受到影响。 而平面变压器由导电电路与绝缘片相重迭构成，绝缘片可耐高温 (+130℃) ，因而可保证绕组间、初 次级及次 次级的高绝缘性，避免了热损坏及短路情况。 在薄型开关电源设计中应注意输入电源总线应尽量短，以免过高的开关。