从几个品牌一统天下到现在百花齐放 ——网络通讯设备与磁性元器件对话交流 笔者最近了解到，网络通讯变压器行业这几年变化和进步不是太大，企业在实际工作中依然存在不少问题，例如多数企业在产品开发的前端停留在模仿的阶段，而在产品服务后端，又没有准确的定位，缺少解决问题的能力，另外这几年很多企业忽视了产品的寿命测试问题。 带着这些问题，笔者邀请了网络通讯变压器的用户和供应商，共同探讨如何推动网络变压器领域的发展！ ——《国际电子变压器》对话栏目主持 小锋 网络通讯设备整机制造企业： 上海贝尔阿尔卡特电子有限公司 华为技术有限公司 神州数码网络有限公司 UT斯达康通讯有限公司 磁性元器件制造企业： 明康亚细亚电子有限公司 惠州市恒冠电子有限公司 深圳福瑞康电子有限公司 上海贝尔:为了提高传输距离，传输速率、传输质量，对终端设备的网络变压器提出了更高要求。（例如网络宽带变压器的总谐波失真THD必须尽量小，在设计网络变压器时，为达到减小THD的目的，通常采用高磁导率磁心材料。）请贵司谈谈在最新的技术要求下，网络变压器正处于什么样的发展阶段？网络变压器应该满足哪些最新的技术要求？哪些技术参数最被引起广泛关注？ 明康亚细亚电子有限公司 :现今的网络IC 可支持的阜数已大大堤高，就拿ADSL来说，从以前一板子可支持4端口到现在可支持32 到 48端口，同时PCB板的体积不变，可想而知对每一外围组件的体积压力有多大？因此从EP13到EP10，再到EP7，在体积方面已大大减低了50%。 现在很多芯片商研发不同的技术以提主传输距离、传输速率、传输质量，如ADSL+，ADSL2，ADSL2+等等，因此，他们对变压器的要求也大有不同。而目前新技术的工作频率也在不断增高，要求变压器的每一个参数保证在更大的工作频率中保持不变，这就在设计上增加了不少难度。 目前网络传输速率要求越来越高，局域网正从10/100M的水平转到1G的水平，更高传输速率的技术也正在开发中。这就要求作为关键元件之一的变压器具有更好的高频通过性，噪音抑制性和宽频阻抗匹配性。其中IL/RL/CMRR/DCMR/CTK被作为关键技术参数。 由此可见，产品的一致性将对传输距离、传输速率、传输质量产生很大的影响。 惠州市恒冠电子有限公司:如果只是片面地采用高磁导率材料来减小THD值，从而提高传输距离和传输速度是不够的，我们还应该注意以下两点： 首先，变压器各绕组线材的选择和绕组的绕线工艺要求。因高频信号的传输最主要考虑的是阻抗匹配问题，当信号传输电路中的输入、输出阻抗完全匹配时，信号将能得到无衰减的传送。因此，在变压器设计时，不仅仅是使用高磁导率的磁心使变压器的参数达到电感量尽量高、分布电容、漏感尽量小的效果，同时根据变压器所在电路中的阻抗和分布参数（分布电容、分布电感）来设计变压器，从而做到：第一，使变压器在工作时的阻抗尽可能与电路中的输入、输出阻抗相匹配；第二，变压器的分布电容与漏感不是越小越好，而是根据工作电路中的分布参数，使变压器的分布电容与漏感达到某一个范围，尽可能使之能与电路中的分布参数抵消。其次，使用高磁导率的磁心可以减小THD值。但是，磁心材料的频率响应也是个必须注意的问题。 综上所述，网络变压器生产厂家不应该闭门造车，而应与整机厂商合作，联合开发、设计网络变压器，从而解决一直困扰众多网络变压器厂家所面临的技术难题。比如：传输距离不够，数据包掉包以及满载工作时掉线等问题。 深圳福瑞康电子有限公司:针对网络和宽带用的变压器要求是不同的，您提及的疑问，主要讲的是针对宽带网用XDSL系列设备使用的变压器，近两年来，随着国内ADSL的日益普及，市场用量剧增，整个行业目前处于非常竞争的状态，但由于产品尚存一些技术的门槛，故国内能在行业内形成品牌的不多。 XDSL用的变压器，除了要满足基本的常规的要求外，最主要的参数是T.H.D(在不同的频率点和不同的电压时的测试值是不同的)，分布电容，漏电感，及0-1.1 MHz整个通带的插入损耗，其中最影响连接速率的就是T.H.D。 整机：（加粗） 上海贝尔:网络变压器的技术参数稍微较差，可能不会影响器件的正常工作，但却会对网络数据信号的可靠传输造成隐患，网络传输的速度也会降低。而随着将来网络服务内容的海量化，网络传输速度低在用户心中造成不良影响，恐怕会成为大容量网络服务的瓶颈，直接影响网络向用户的推广。以接入网为例，目前，韩国的宽带速度为我国的20倍以上，仍然在继续提高传输带宽，而目前我国的带宽较低的ADSL用户，就已经频繁出现许多用户反映网络质量问题，不是上网不能打电话，或者电话啸叫严重，就是打电话时，网络掉线。除去布线质量以及局端故障外，往往是由于ADSL的用户端通常是运营商赠送调制解调器。由于器件的价格直接影响运营商的推广成本，因此，生长商为了进一步降低器件成本，使用一些劣质元器件或者设计水平低下导致的。目前，一些生产厂家根本就不具备测试手段，却仍然生产和发货，国内有些企业在采购认证环节中对这方面也不重视，希望相关上下产业链条上的厂家引起足够的重视。请大家谈谈对这一现象的看法和分析。 明康亚细亚电子有限公司 ：这种情况确实存在，不可否认，现在调制解调器的成本压力很大，因此对每一个组件的成本要求都很高。据估算，变压器的价格在年2内已经下降大约50%。变压器生产商都在努力降低生产成本，但是成本很大程度上决定于材料的品质。同一类材料在价钱上的差异，马上可以从数字上反映出来；而材料的品质却很难确定，往往厂家只是在测试时通过即可。但他们的产品将放在一个什么环境使用呢？随着使用环境温度的变化，很多组件的性能特性也会起到一定的变化，对整个调制解调器的表现造成很大影响。另外调制解调器在头一到二年不会出现问题，但随着时间的增加，原材料的各参数会发生变化，而导致各性能减弱。 由于现在调制解调器的成本压力大，以及具有不同的附加功能，所以他们往往会改动原来的设计参数。在这种情况下，原来的设计便不一定能完美地匹配，因此我们便要和客户一同设定一个符合他们要求的变压器规格。 总而言之，虽然在成本上会增加一定的压力，但我认为各变压器生产商还是应该多关注材料及成品的可靠性。关于规范产业链上的协作，我公司的做法是：第一，完善的供应商评估系统，与优秀供应商达成良好的伙伴关系，互通信息，以帮助他们降低成本，共享成本降低带来的好处。第二，优化设计，及优化工艺。在降低制作成本的基础上保证核心参数及品质不受影响。3、通过完善公司制度，降低管理和生产成本。 深圳福瑞康电子有限公司:网络变压器的技术参数稍微较差，器件仍然可以正常工作，但却是存在很大的隐患。打个比方，两扇相同宽度的门，一扇门出、一扇门进，当两扇门完全正对时，人从两扇门中进出，应该是顺畅的；反之，当两扇门不是正对着时，则人从两扇门中进、出便不顺畅了。进出的人越多越不顺畅，甚至可能出现堵塞现象。因此，想提高传输速度，最主要的问题是整个传输线路是否匹配。 我们公司是ADSL用户，确实也受到电话啸叫、网络掉线、上网速度慢等现象的困扰。其主要原因是由于终端设备制造商和营运商要扩大市场份额，不断降低成本所致。就拿ADSL语音分离器来说，早期的ADSL语音分离器使用两个EP13变压器，后来改成一个EP13变压器加“工”字型电感，再后来改成只用“工”字型电感（或磁环）。产品的成本固然降低了，但技术参数势必打折扣。 另一个原因是：很多没有生产实力的工厂进行贴牌加工，甚至冒牌生产、销售。此外，厂商用以申请入网许可证的产品是满足技术参数要求的，而当大批量生产、出货时，则会偷工减料。因此，质量技术监督部门任重而道远！ 惠州市恒冠电子有限公司：针对此问题我想讲几点： 第一、可以肯定的讲，市场的过度竞争，对产品成本的要求，会导致整个设计及原料的变更，从而会减少设计的裕度，降低设备的可靠性。 第二、由于整个互联网接入的发展的历史还比较短，国类的IT 设备的制造商，还没能从原来相对较高的利润中适应过来，有降低成本的需要，但却无法接受事实太低的毛利，故又可能会偏成本而轻品质 第三、国内有很多企业大都比较注重品牌的推广和研发，普遍对专业制造的理解比较肤浅，针对行业利润偏低的产业，没有应对的策略和市场扩展及如何实现企业的增值的能力， 第四、固然价格会决定产品的竞争力，但成本还包括服务，售后等的总的成本，是综合的.如完全视品质的隐患于无顾，也只可能使短期行为，企业也不可能有更大的发展。 第五、对竞争性产业来讲，我们认为应该提倡的专业化分工。对专业制造商来讲，广泛的供应商链资源，更完善验证的手段，各个环节有效的管控，能形成产品的竞争力，能做到降价不降质。 华为：高质量的磁性元件能与网络收发控制芯片很好地匹配，能到优化网络通信质量的重要作用，使整个网络系统满足电磁兼容和电气隔离的要求。请贵司重点谈谈在电磁兼容和电气隔离方面的经验或遇到的难题？ 明康亚细亚电子有限公司 ：在网络接口单元、10/100Base-T、1000Mbps网络、家庭个人局域网、ATM等各种网络类型中，都少不了磁性组件。磁性模块中一般集成有隔离变压器、共模扼流圈、低通滤波器或预矫正阻抗等磁组件，这些部分一般集成在一个表面贴或直插封装的模块中。磁性模块中变压器和相关的输入输出电路设计中需要考虑的是：第一，提供高频所需的特定输入阻抗；第二，在低频时，保持波形完整性；第三，要按低绕组间电容的要求设计，以便获得共模抑制作用；第四，优化变压器漏电感。由于降低绕组间电容的技术往往会增加漏电感，所以必须采取折衷办法以便获得良好的共模抑制比，同时将由漏电感应所引起的波形失真减到最少。 惠州市恒冠电子有限公司：对于网络变压器生产厂家而言，在电磁兼容和电气隔离方面的问题是材料的选择（特别是绝缘材料和磁性材料的选择）和制造工艺问题。 关于漆包线的选择：根据不同的焊接、绕线工艺，选用不同要求的漆包线。比如：第一，直插型的网络变压器，在焊接时采用的是波峰焊焊接，焊接温度不直接作用到线圈，所以选用耐温等级为130℃的漆包线。第二，贴片型的网络变压器，在焊接时采用的是回流焊焊接，焊接温度直接作用到产品上，所以选用耐温等级为155℃的漆包线。第三，如果是无铅焊接工艺，则贴片型的变压器，应使用180℃的漆包线。第四，根据不同的绕线工艺，选用不同的耐压等级的漆包线。其中分两种情况：如果是在骨架上绕线，则选用2UEW的漆包线，已能满足电气隔离的要求；如果是在磁环上绕线，则选用OUEW+N-F的漆包线，它是在OUEW的基础上再加了层尼龙与铁氟龙材料，尼龙可使漆包线的表面比较滑，在绕线过程中，不容易损伤漆皮，而铁氟龙可使耐温性能提高，这样电气隔离性能也就能得到满足。 关于磁心材料的选择：网络变压器的核心是磁心，对磁心的选择是非常讲究的，生产商根据不同的用途，选用不同材质的磁心。 针对10M的网络变压器：在使用时，工作频带不是很宽，只有10MHZ，而且在使用电路中没有直流电流通过线圈，所以不需要考虑磁心材料的直流饱和问题。因此，选用5000u或7000u材料的磁心已能满足要求。 针对100/1000M的网络变压器：在使用时，工作频带较宽，而且在使用电路中有直流电流通过线圈，所以要考虑磁心材料的饱和问题。当磁心材料不耐DC BIAS时，则有直流电流流过线圈时，磁心将会进入饱和状态；当磁心材料在加DC BIAS后下跌幅度较大时，则变压器的RT指标（脉冲上冲沿时间）将会增加，而RT的增加，在使用时可能会引起传输时数据包掉包和满载工作时掉线等问题。 针对T1/E1的接口变压器：在通常情况下，T1/E1的接口变压器要求电感量较高，一般情况下均选用10000u的磁心材料，但选用10000u的磁心材料时一定要注意频率响应问题。众所周知，当变化的电流通过线圈时，将会在磁心回路中产生变化的磁力线，磁心内部磁畴的N、S极将根据流过线圈的电流方向而改变。当通过线圈的电流频率越高时，磁畴N、S极的转动速度越快。因磁心材料本身的问题，磁心内部的很多磁畴跟不上转动，实际上是进入了磁饱和状态。 ADSL变压器一般选用镜面的、开气隙的高磁导率的磁心。首先，镜面的高磁导率的磁芯可以减小THD值，从而提高传输距离。其次，在磁心的中柱上开气隙，主要是防止磁心进入磁饱和状态。但是在开气隙的过程中，一定要注意气隙的两个面尽可能平行，当气隙的两个面不平行时，则各点的气隙距离不相等，而各点的气隙距离不相等，则各点磁路的磁阻不相等，将会引起磁力线在磁路的截面上的分布不均匀，工作时会使电感量减小和损耗增加。 深圳福瑞康电子有限公司:此问题主要提到了网络变压器在实际使用中的应用问题。 一、针对电磁兼容的部分，主要是由网络变压器的CMR ( 共模抑制比)来决定的，我们必须理解在使用中的EMC 的测试的频带及需抑制的点来决定变压器中共模抑制线圈的设计，一般主要靠选择磁芯的Z值( 通过不同的材料选择和绕线圈数来决定)，有的则会采用多阶共模的方法来达到所需要的抑制效果。 二、针对电器隔离部分，也有两个点a)隔离安全性要素：原副边能承受至少１５００ｖ的耐压，（经过回流炉前后均需要满足）ｂ传输的特性，其中最重要的就是整个通带内的插入损耗和回程损耗。具体就非常细节了，控制好一些主要的点，完善产品验证，保证工艺和材料的一致性，应该都不会有其他问题。 华为：请问影响网络产品电磁辐射的最重要因素是什么？贵司有哪些意见可以交流？ 明康:影响网络产品电磁辐射最重要的因素是共模和差模电流。差模电流在电缆中的一根导体上向一个方向流动，而在另一根导体上向相反的方向流动。因此两根导体中的电流产生的辐射效果互相抵消，这样，差模电流产生的辐射在总辐射中占的比例就很小，差模电流通常等于信号电流或电源电流，不在屏蔽体中流动。共模电流在电缆中所有导体上的流动方向相同，也可能在屏蔽体中流动，并且与信号电流无关。共模电流经有关的接地网络返回，因此，辐射环路很大，且不受控。结果很小的共模电流也可以产生很大的辐射信号。共模信号网络传输中，共模信号使网络线路与地之间形成电势差，线路与地之间通过寄生电容形成回路。整个网络传输线就像一个天线将电磁波发散到周围空间，在设计变压器时，重点考虑共模信号的抑制、隔离和旁路。 惠州市恒冠电子有限公司：对网络变压器而言，影响网络产品电磁辐射的主要原因是：磁心材料的选择，变压器的加工工艺，PCB地线的布局（J45产品）。 第一，磁芯材料的选择：网络变压器中choke绕组所起的作用是滤波，更确切地讲是对供模信号的抑制，对电磁辐射的抑制。很多网络变压器厂商在选择此choke的磁心材料时，一般选5000u的。电感量较高，则阻抗也较高。而5000u的磁芯的频率响应问题是容易被忽略的问题，在高频状态下，choke的作用将大为降低。因此choke的选择应注意磁心材料的频率响应问题和在电路中所起的滤波作用（即电感量问题：XL=ωL），一般情况下，均选850u的磁性材料。 第二，变压器的绕线工艺：在网络变压器中，电磁辐射主要是由变压器的漏磁场引起，因此降低变压器的漏磁场，也就是降低电磁辐射。而漏磁场又是由变压器的漏感引起，众所周知，要降低变压器的漏感，须从变压器的体积和绕线工艺入手。在生产过程中，主要是对绕线工艺的控制，通常采用的方法是：将各绕组的漆包线扭成麻花线后，再绕线，其目的是让绕组间的分布参数相抵消。 第三，对于带有PCB的网络变压器而言，比如：J45，则要注意PCB的地线布局。 深圳福瑞康电子有限公司:影响电磁辐射的最主要是磁材的形状，目前看来，如果所用的core 均为环形较多，漏磁集中在环的中间，对其他的辐射较少.但如用在vdsl 滤波器模块(ＱＡＭ方式)四通道上，当选用线绕式的电感， 每路较接近时，会造成相互的干扰，可采取增加屏蔽罩和增加隔离档片的方式有效隔离。 神州数码：神州数码网络有限公司：由于国外的IC产业比较成熟，芯片厂商在提供网卡、ADSL Modem、交换机等解决方案的时候就很容易将国外品牌的变压器型号设计进来，因此中国大陆企业的市场机会还停留在给国外品牌做替代的阶段。“对于一个通讯和网络变压器制造商而言，贵司认为与芯片公司合作的难度在哪里？贵司如何有效快速跟进行业的最新技术，将自己的新品集成到芯片厂商最新的整体解决方案中？贵司在这方面工作开展如何？ 明康:能够进入国际市场与芯片厂商展开深入合作，可以使网络通讯元器件生产厂商收益颇多，主要可以形成捆绑式效应。随着IC厂商的整体解决方案被推广到客户的应用端，并达到品牌的推广效果，提高了客户对该品牌产品的认知度和信任，同时还可以大幅提升产品的配合度和性能，摆脱设计受限于成品芯片的困扰，而且能够以最快的速度了解市场需求并跟进最新技术，从而大大缩短产品上市时间。我司跟很多芯片商建立了良好的合作关系，定期访问及沟通，了解他们的需求及最新项目，及时提供配套解决方案，因此，在新的产品研发过程中，他们会与我们一同参与，使我们的产品与网络收发控制芯片很好地匹配。 深圳福瑞康电子有限公司: 我们认为目前最难的有两点：一是如何在他们最原始设计阶段就参与进去；二是如何增加国内品牌在他们心中的认知度。 因为大部分芯片方案的设计公司都在欧美，他们的认知的首先是国际行业知名的品牌，所以我们采取的是先国内，再亚洲区，再延伸至全球的方式，通过在一些行业区域的积累，做出知名度，提高市场占有率，因为每个解决方案他最终还是要实现低成本和配套的本地化，通过客户的推荐和实际的产品保障来增加他们的意愿．具体我们也尽可能在他们的方案作应用设计时，能一起配合测试，在同芯片厂家的合作中，我们有专门的人员同他们做技术配合，同时我们也投入了很多只有应用客户才会有的验证设备，（如DSL DSLAM，线路模拟器、SMARBIT 、频谱及一些射频仪器等）作为自我验证的手段 ，目前我们正规化到设计的最前沿去建立一个研发中心直接面对芯片方案商，希望能配合到行业更前沿的应用，带动在全球的市场销售。 神州数码网络有限公司：供应商进入跨国企业供应链的确存在困难：如对认证标准的不了解；对跨国企业的认证流程、风险管理、环境管理无法满足要求；企业产能不足；双方存在沟通障碍；缺乏物流支持和信息系统支持不足（如MRP、EDI、E-BIZ）等等。在此，请贵司谈谈目前你们与网络通讯设备制造企业沟通的现状，以及你们的优势。 明康: 这一方面我们确实做得还不错，因我们应用的全是国际化系统，所以在对跨国企业的认证流程、风险管理、环境管理也比较熟识。至于企业产能的问题在于有没有长远的计划? 有没有跟客户沟通? 以及对整个通讯业的了解有多少? 很多变压器生产商只把注意力放在“变压器”三个字上，而没有留意有何产业，技术对变压器的需求增加还是减小等问题，从而确定发展方向及作出相应的长远计划。 本公司具有完善的品质保证系统和优秀的MRP操作系统（ORACLE）。能够很好地满足客户在认证标准/环境要求/产能/及沟通方面的要求。 深圳福瑞康电子有限公司:我们目前有自己的ＥＲＰ系统，但在与一些国际的大的网络通讯设备制造商合作确实会存在需要自我加强和完善的空间，但这些积累会需要一个过程，我们也希望在此方面能多了解。 UT斯达康通讯有限公司：UT-斯达康通讯有限公司：据整机企业反映，网络通讯变压器行业这几年变化和进步都不大，企业在实际工作中依然存在不少问题，请贵司谈谈如何不断提高质量管理体系的有效性、通过科学的验证方法预防产品问题的发生？ 明康:本公司针对持续提高产品质量，采用多种有效的方式，比如：闭环的产品成品率提高小组，客户投诉处理小组，工艺改进DOE小组，对工程及品质人员提高Trouble Shooting 培训等等，做到发现真实原因，提出解决方案，验证可行性，及制定预防措施。 恒冠：对网络变压器行业而言，在97年前很神秘，进入此行业的门槛也相当高，生产技术与工艺掌握在国外的一些大型厂商的手中。当时原材料的配套相当困难，均要靠进口，生产设备与模具相当昂贵。97年全球经济危机之后，此行业的厂商均进行大批裁员和并购行动，有些甚至关闭，因此生产技术与工艺开始透明化。原材料的生产与代理开始在珠江三角洲地区快速发展起来，生产设备与模具的成本也极为快速地下降，加之此行业为人工密集型产业，因此，网络变压器厂商如雨后春笋般出现。但它们均有一个特点，绝大多数的厂家因本身实力问题，不能直接面对市场，只能为知名品牌厂商进行OEM加工，只有少数的厂商经过艰辛奋斗，创下了自己的品牌。此外，由于网络变压器的销售利润成倍降低。因此，生产厂家在不断地绞尽脑汁降低成本，均围绕以下三个方面进行：第一，降低原材料成本；第二，降低生产成本；第三，降低管理成本。 可想而知，这几年网络变压器厂商想发展是很困难的，能够生存下来已是相当不易，特别是一些实力不强的厂家。就目前网络变压器的情况而言，网卡已逐渐被淘汰，被100/1000M的RJ45取代。 对于网络变压器的生产厂家来说，必须清楚的意识到，2003年年底到2004年初的火爆市场不会再现。10/100M网卡上使用的单口滤波器应该被逐渐淘汰，虽然交换机、ADSL终端和数码接收终端还有一定的市场，但销售价格还会不断下降，因此，网络变压器的生产厂家，必须调整自己的产品结构，特别是目前正处于整机厂商的产品换代期，一些不具备实力和竟争力的网络变压器厂家将会转产或关闭。不久的将来，网络变压器的生产行业将会像今天的彩电行业一样。 深圳福瑞康电子有限公司:我的意见刚好相反，应该讲近几年，网络变压器的行业发展还是很快的，由原来几个的品牌一统天下，到现在百花齐放，在突破了技术的瓶颈后，形成了高中低良莠不齐的生存格局。通过市场的自我调节达到平衡。 对品质的控制和质量体系的建立和不断完善，是企业的发展的基本点，客户的层次越高，导致对管理的要求的提升，只有持续不断的改善，才能满足和提高管理的水平。 对产品的验证，我认为主要要加强的有两个方面，一是加强对设计的验证，通过对应用的理解，来控制产品的主要特性的设计裕度，从而从根本上保证。二是加强对制程的工艺的研究和加强可靠性的验证，来预防产品问题的发生。 UT斯达康通讯有限公司：产品功能和性能达到国外同等产品的前提下，贴近式服务是企业赢得市场的重要武器，在客户需求变化越来越快、越来越多样的今天，贵司如何提供技术和商务方面的服务？ 明康:明康亚细亚：我公司产品功能和性能一直处于世界领先水平。但在客户主导逐渐成为趋势的今天，我公司及时调整市场策略，形成以工程为主导的各部门密切配合的客户服务方式，以便及时了解客户的要求及问题，并得以迅速实施。 深圳福瑞康电子有限公司:深圳福瑞康：在我们配合的客户中，这正是我们的优势所在，一般我们会有专门的term来与客户作全方位的做配合，从研发到销售平台，主要能体现出以下几个方面，一是响应速度 ，二是产品的应用覆盖度，我们几乎能同步提供所有客户需要的产品。三是价格的持续竞争力。 （以上嘉宾发言仅代表个人观点，与本刊无关。如果您对本文有任何见解或意见，欢迎参与讨论！E-MAIL：bjb@big-bit.com）