1引言 为了优化DSL技术，EPCOS开发了新的铁氧体磁心和附件，以保证高速互联网接入网在传输过程中更小的损耗和更低的信号失真。新的磁心形状减小了尺寸，降低了成本。同时，通过改进磁性材料，优化了信号线路变压器和分离器的性能。所有的附件和磁心都能完全匹配并且符合北美和欧洲的相关标准。 新的互联网应用中诸如会议和电信通讯动态网页下载和应用软件下载，在中心局（CO）到用户端（CPE）的 "最后一公里"需要很高的传输带宽。这里，通过数字用户线路（DSL）技术提高了在传统电话双绞线上传输数字信号的速率。目前较为流行的三种DSL技术包括： ADSL，SHDSL，and VDSL。在以上三种接入网技术中，铁氧体器件都是关键器件：它能延伸传输距离和改进在直流偏置下综合宽带业务数字网和传统电话业务（ ISDN/POTS ）分离器（splitter ）的性能。 EPCOS用最新改进的铁氧体材料 T66、T57 和 N45 开发出了新款EPX 和 EPO 磁心，不仅改善了器件的电气性能，而且还节省了空间，因而可以增加在用户线路接口卡的布板密度。 EPCOS还提供宽范围的附件供客户选择，包括新款磁心的配套线圈骨架，在节省空间方面也做了优化设计，并且符合所有的相关标准(e.g. EN 60950)，和安规方面电气间隙和爬电距离的要求。 2材料和器件 由T38制造的EP13磁心是DSL线路变压器的最佳选择。针对应用需要，EPCOS又开发了材料为T66的更小封装的EPX型磁心，新型磁心在给定的传输速率下延长了传输距离。 新的N45材料在室温下有更高的饱和磁感应强度Bs。因此，分离器（Splitters）能够在同等性能下减小体积。因此PCB的线数就可以增加从而降低了成本。 2.1用于宽带变压器的新型磁心 对于DSL应用的变压器来说，减小总谐波失真（THD）是提高线路传输速率的关键一环。磁心形状同总谐波失真的关系可以通过磁心失真因子（CDF）来描述。优化后的磁心形状进一步减小了磁心失真因子，因此与EP型磁心相比，在同等封装尺寸下，总谐波失真改善非常明显（图1）。用EPO7磁心取代EP7，THD明显降低，传输距离进一步延长(图2) 。 优化后的EPX磁心非常适合中心局端（CO）应用，这是由于线路板上的布线密度能够进一步增加。而用户端设备（CPE）通常要求变压器的高度更低，因此，EPO13型磁性为EP13的低高度改进型，高度更低，更加适合客户端应用。EP13使用的所有绕组和线圈骨架都能和EPO13型磁心完全兼容而不影响任何性能。 对于DSL传输线变压器来说，严格的电感因子公差是必要的。EPO13 和 EPX10 磁心同EP13 和 EP10 类磁心的电感因子公差是一样的。不过，EPX7/9磁心的电感因子公差比EP7磁心的公差更严格一些。 EPX7/9的几何特性允许电感因子公差同EP13一样。 2.2不同的铁氧体材料用于不同的DSL传输线变压器 与ADSL技术相比，SHDSL技术是一种传输速率自适应技术。当传输距离增加时，传输带宽自动降低以便降低传输比率。语音通道被插入数据流中，所以起始带宽为0Hz。因此，同ADSL变压器比较，总谐波失真THD更低，变压器要求的频带更低，带宽更窄。由于T57材料具有更低的磁滞损耗－温度特性，因此，T57更适合用于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（28 kHz to 1.1 MHz）。在点频上测试总谐波失真指标不能充分反应变压器的性能。在试验中实际测试变压器性能是很有必要的。新款材料 T66 是专为ADSL技术而开发的。实际测试表明，无论是传输的速率还是传输距离都明显提高。新款材料T66同以前的T38材料的性能比较如图3所示： 利用新款材料 T66、T57 和 N45 优良的性能，再加上磁心几何形状的优化，在同等电气性能时变压器的设计更加小型化，传统材料制成的EP13磁心在不性能降低情况下可以用新款材料制成的EPX7材料替代。 2.3用于分离器的新款材料 在分离器中使用的铁氧体磁心，主要要求在高电流偏置下具有稳定的电感值。这只要通过提高材料的饱和磁感应强度即可提高抗偏置特性，目前市场上的铁氧体材料中新款材料N45是在室温下饱和磁感应强度最高的磁心，用于ADSL和SHDSL的铁氧体的关键参数如图4所示： SHDSL和ADSL的关键参数 SHDSL的上行和下行的速度相等，不需要分离器。而ADSL的下行速度比上行速度快很多，但必须配备分离器。 2.4用于通讯变压器的绕组骨架的优化 在变压器的设计中，尤其是在电信应用方面，以下的要求越来越重要。 a、满足各种区域国家的标准要求(EN 60950， IEC 950，UL 1950/CSA 950， AS/NZS 3260) b、必须满足各种尺寸要求，外径尺寸，尤其是变压器的最大高度必须满足开槽高度 (比如 12.7 mm) 电气间隙和爬电距离是变压器设计必须注意到的细节。EPCOS开发的系列骨架 (EPX7/9，EPX9/9/9， EPX10，EP13， EPO13)完全满足EN 60950的以下要求： a、附加绝缘 b、250 V AC的工作电压 c、污染等级 d、原副边绕组的爬电距离 e、原副边绕组之间2mm宽的电气间隙。 f、耐压 1500 V AC 爬电距离取决于塑胶材料的漏电起痕指数（CTI），如表1所示。选择高CTI值的塑胶材料可以减小爬电距离的要求。通常情况下，热塑性材料具有较高的CTI值(≥600 V) ，但是由于不具有阻燃性，因此不符合UL 94-V0的安规要求；热固性材料虽然具有良好的热阻特性，但却具有易脆的缺点。比较明智的办法是采取较低的CTI值的塑胶材料，同时严格满足一定的爬电距离。EPX7/9线圈骨架通过在磁心和PIN角之间开槽，增加了爬电距离（图6） 不过电气间隙和爬电距离一样重要，EPCOS在设计时已经考虑到了原边绕组(pin 1-side)和副边绕组（对侧）之间空间距离要求。 考虑到欧盟关于电子和电气设备的相关禁令的很快颁布和实施，EPCOS所提供的所有骨架EP5，EP7，EPX7/9，EPX9/9/9 和EPX10都完成了无铅化要求，焊接部位都采取纯锡(SN100)覆盖，引脚电镀纯锡工艺，(SN100)。数据手册设计的各种产品类型的引脚和端头都将过渡到无铅化。 3结论 EPCOS 针对DSL技术的发展需求，开发出了更好的磁心和骨架，新款的EPX和EPO磁心更加小型化。通过实际试验测试数据标明，新款EPX磁心与传统的EP磁心相比，具有明显改进。对于ADSL应用，新款的材料T66的传输距离和传输速率都得到明显的提高。新款磁心形状EPX以及新款材料T66，T57，N45在DSL传输线变压器小型化方面都是里程碑式的进步，新的绕组骨架设计使得在不增加元件整体高度的情况下增加了电气间隙和爬电距离，端头采取无铅工艺，满足无铅化的要求。 EPCOS 的铁氧体和附件具有如下优点： a、具有各种形状满足低高度和/或小封装的设计的磁心形状。 b、对电信应用的铁氧体材料性能进行了优化。 c、附件符合各种相关标准，和新款磁心完全匹配。