对话：SST用高频变压器面临哪些难题？（下）

文章原标题：对话 | 铭普x东阳光x宇盛：材料创新才是SST磁件落地关键（下）

编者按

对话许继/铭普/东阳光：SST落地加速！高频变压器如何撑起下一代电力电子变革？（上）一文中，我们探讨了高频变压器/磁芯/线材在SST应用现状及技术难点。

本期对话我们将继续探讨SST用高性能磁元件/磁芯/线材在材料、工艺方面又有哪些改进方向？磁企又该如何协同共进？

Q：针对SST应用场景带来难题，磁件/磁芯/线材在配方、技术和工艺等方面有什么解决方案吗？

东阳光副总经理/总工程师张凯：

首先，在材料主配方方面：我们推出了一些特殊材料，例如HE7K，该材料在160K 到 400K 频率范围内具有低损耗的特性。

其次，关于产品体积增大后的处理：AI 服务器要求低损耗、温升小以及一致性好。目前多采用钟罩炉烧结，这种烧结方式优缺点明显，其缺点主要是在降温段，温差一致性较差。对此，我们在设备上进行了调整，改变了进气的气流方式，由原先的两边同时进气、顶部抽风，改为左进气、右进气交替进气，以弥补升温段和降温段的温差问题，从而改善产品尺寸的一致性。

我们在某头部电源企业的SST 服务器中已经进行了小批量交样。在这个过程中，我们与终端和变压器厂家在结构、材质等方面进行了沟通，也进行了一些摸索和改善。

宇盛电子研发课长吴彬：应对SST应用场景提出的技术难点，我们主要是在线材材质、线径设计以及配套结构等方面进行优化升级。

单丝线径精细化定制设计：

20–50kHz：

单丝0.12~0.18mm（AWG33~36）；

50–100kHz：

单丝0.07~0.102mm（AWG38~40）；

100kHz 以上超高频率：

0.05~0.07mm超细单丝，极致抑制集肤效应。根据电流等级匹配总股数，采用多级分层绞合工艺。

绝缘材料迭代优化：

高压绕组采用PFA、聚酰亚胺（PI）、绝缘线、PEEK 耐高温复合绝缘材料，耐电晕寿命提升，耐受高频陡脉冲冲击

绕包型PI绞线绝缘线/宇盛电子

绝缘线结构配套优化：

采用方形、并线结构降低交流损耗，提升绕组槽满率，优化散热；

优化绞合节距、分股结构，减少内部环流，降低内部损耗；

线材表面做耐摩擦改进，适配全自动精密绕线，避免绕制刮伤绝缘。

铭普光磁研发总监李礼鹏：我们始终以产品小型化为核心目标进行开发。

研发方面：我们对固态变压器（SST）领域的布局始于2021年左右，当时我们启动了SST磁元件技术的前瞻性研究，在2022年下半年成功完成了技术可行性论证，并迅速将成果转化为实际产品应用。目前，我们的多个SST项目已顺利进入小批量供货阶段，同时也在持续跟进新项目的开发，稳步推进该技术的商业化进程。

SST高频磁元件/铭普光磁

材料方面：我们倾向于采用具备高绝缘能力且兼具一定导热性能的复合材料。

工艺方面：我们采用绕组损耗与磁损平衡的设计方法，确保产品在高频下的高效运行与可靠性。

Q：未来SST技术会逐步落地，有关磁性产品线研发和产业化方面有哪些打算？ 高性能磁芯/线材在未来有什么样的前景？

福州大学陈庆彬教授：SST 用高频变压器工作在高频、高压、大功率工况下，磁芯尺寸大，其损耗特性与传统标准磁环试样存在明显差异，传统基于标准磁环获取磁芯损耗的测试方法已不再适用，目前行业内缺乏统一、针对性的损耗测试与评价标准。

同时，高频变压器绝缘材料长期承受工频与高频复合电场激励，其绝缘特性与工频条件下存在差异，现有标准体系难以覆盖，且缺少对应的测试方法与专用设备，相关规范仍需进一步研究完善。

统一的磁芯损耗测试与建模方法是高频变压器损耗优化设计的基础，直接关系到整机效率、功率密度与温升控制水平；而绝缘材料特性与绝缘性能评价，则是决定SST 变压器可靠性与使用寿命的关键因素。

因此，尽快建立统一、规范的设计与测试标准，对提升产品一致性、降低研发成本、保障系统安全稳定运行具有重要意义，也是推动SST 技术从实验室走向工程化、产业化的重要前提。

东阳光副总经理/总工程师张凯：

第一，继续立足我们现有的铁氧体材料，优化材质和工艺；

第二，我们已经在布局纳米晶、铁镍、铁硅等方向，后续将通过应用的角度进行组合电路设计，以弥补单一材料特性的缺点和短板，这样更容易推向市场。

无论是铁氧体还是纳米晶，它们的功能是相同的。从应用前景来看，这两个赛道应该是并行的。在并行的情况下，主要考虑的还是通过组合的方式进行兼容。因为单一产品要想突破，难度很大。铁氧体已有100 多年历史，纳米晶也有三四十年，但真正大批量应用只是近几年，材料工艺相对成熟。所以，组合模式是更可行的方式。

宇盛电子研发课长吴彬：SST用线材相关产品的布局主要分为两个方面。

一是研发加码。需要专门设立SST 用线材专项研发小组。布局 150kHz 以上超高频 SST 专用线材、10kV 及以上高压耐电晕绝缘体系研发；同时完善高频高压、局部放电等全流程测试平台，更好地为客户提供线材选型；当然前沿技术的学习也很重要，联合高校、头部SST整机企业开展产学研，建立工况数据库，形成定制化快速匹配设计能力。

二是产能与供应链响应。建设智能化SST 高频线材专属产线，扩充高压绝缘、三层绝缘线产能，提升订单交付能力；同时提前对接主流 SST 整机及中频变压器厂商，前置送样认证；优化上游铜材、绝缘原料锁价与备货体系，保障原材料稳定供应；推行柔性排产模式，兼顾小批量试样、大批量订单快速切换，应对行业放量节奏波动。

结语

SST为终端应用场景带来的效率与稳定性突破，背后离不开高频磁件在损耗、绝缘与材料端的极限攻坚，更离不开产业链上下游企业的协同破局。当下SST技术正处于从实验室走向规模商用的关键节点。高性能磁性元件已不仅仅是功能部件，而是决定整机功率密度、效率与可靠性的核心枢纽。

如今，绝缘可靠性、高频损耗抑制、材料组合优化等难题仍待深入研究，但随着产学研联动加深、测试标准逐步确立以及AI服务器电源、储能等场景的拉动，SST用磁件或将迎来一个新的“技术升级、生态融合”的黄金发展窗口。