IGCT是GTO的更新换代产品，它应用了分布集成门极驱动，浅层发射极等技术。器件的开关速度有一定提高，同时减少了门极驱动的功率，应用方便，IGCT的出路仍然是高电压、大容量。

4.2    变压器与磁性元件

    随着电力电子技术的发展和成熟，人们逐渐认识到磁性元件不仅是电源中的功能元件，同时其体积、重量、损耗在整机中也占相当比例。据统计，磁性元件的重量一般是变换器总重量的30％～40％，体积占总体积的20％～30％，对于模块化设计的高频电源，磁性元件的体积、重量所占的比例还会更高。另外，磁性元件还是影响电源输出动态性能和输出纹波的一个重要因素。因此，要提高电源的功率密度、效率和输出品质，就应对减小磁性元件的体积、重量及损耗的相关技术进行深入研究，以满足电源发展的需要。

    对于低、中频电源的变压器，建议采用R型变压器，其特点是损耗低，体积小，无噪声，抗干扰能力强。目前发展状况是单相功率范围已扩展到1VA～100kVA，三相功率范围已扩展到315kVA。未来主攻的方向是设法克服应用中冲击电流比较大的缺点。

    对于高频变压器，主要用于各种形式的开关电源，频率为20kHz～500kHz，功率可做到数十kW，所用材料主要是非晶、微晶、超微晶、软磁铁氧体材料。当变压器工作频率大于700kHz时，变压器中的涡流损耗将急剧增加，约占总损耗的80％，为减小其损耗，必须在功率铁氧体材料中加纳米添加剂，从而出现了用纳米晶软磁合金和纳米晶磁材制成的各种变压器。当前比较好的有日本TDK公司、FDK公司所提供的高频磁芯和德国VAC公司所推出的超微晶磁材，这种磁材具有非常高的初始导磁率，一般高达几万，而材料所使用的频率为300kHz～1MHz，中心频率为500kHz。

    目前，磁性材料最高工作频率可达1.5MHz，这就是我国浙江天通公司所研制的MnZn铁氧体TP5A材料。以上这些材料所制成的变压器有贴片式变压器、印制焊接式变压器、变压器模块、各种形式的分体式变压器、插入式变压器、PCB平面变压器及多层线路板平面变压器。而平面多层变压器，目前佩顿公司已能提供功率为5～25kW，频率为50kHz到2MHz的一系列PM产品，预计最近几年电源变压器需求旺盛，已成为迅速发展的热门产品，而电子变压器未来发展的目标是轻量、高效、高密度化，电源变压器发展的目标是表面安装、高功率和高压化。

4.3    磁集成技术的发展和应用

    所谓磁集成技术，就是将变换器中的两个或多个分立磁体绕制在一副磁芯中，从结构上集中在一起。集中后的磁件拟称为集成磁件，通过一定的耦合方式，合理的参数设计，能有效地减小磁体的体积和损耗。在一定应用场合，还可以减小电源输出纹波，提高电源输出的动态性能。另外，磁集成技术明显能减小连接端，可有效地减少大电流场合端子的损耗。

    集成技术的发展历史已有70余年，目前已能实现电感与电感集成，电感与变压器集成，并广泛地应用于电压调整模块、功率因数校正、谐振变换器等场合，随着未来电源的发展，新型磁性材料和磁芯将不断涌现，势必对磁集成技术提出更高要求，所以，此技术今后的主攻方向仍然是进一步拓宽磁集成技术的应用领域，扩大应用场合，不断研究适用于新的磁性材料与磁芯结构的磁集成技术，为电源缩体，减重做贡献。

作者：赵建统，薛红兵，梁树坤