平面變壓器在電源中的設計應用

黃蓉 胡陽

摘 要：文章通過對平面變壓器所具有的特點進行系統的分析，并且結合在電源中的一些實例，從而進一步探討平面變壓器設計和實際應用等問題。

關鍵詞：平面變壓器；開關電源；集膚效應

前言

現代的工作和生活對許多電子產品提出了小型化的要求。而作為電子產品工作的能源-開關電源是必不可少的。特別是功率較大的電子產品，電源部分占據了較大的體積和重量，。而在在開關電源中，磁性器件大概占到開關電源體積和重量的30%-40%。降低磁性器件的體積和重量就顯得尤為重要。平面變壓器具有體積小，功率密度高剛好能滿足這些要求。因此，平面變壓器取代傳統變壓器是開關電源發展的一個趨勢。

1 平面的繞組特點

平面變壓器繞線方式就是借鑒了印制電路板的形成方式，平面變壓器具有很多優點。下面我們就對其特點進行分析，第一，平面變壓器繞線方式就是借鑒了印制電路板的形成方式，使用這種方式對其進行生產，實際效率相對較高；第二，平面變壓器的實際繞組參數是統一的，相對的離散性比較小；第三，平面變壓器使用的是高性能的絕緣材料，使壓層、線圈之間的保持良好的絕緣性；第四，其實際的引腳的位置可以根據實際需要進行自由分配，局限性相對較小，數量上也能夠隨之進行增減；第五，能夠將集膚效應降到最低；第六，其相對的物理結構相當密實，線圈的固化結構也非常緊密、不需要使用支架進行繞線，自激振蕩性小，相對能量的損耗也較小；第七，還能與控制應用模板進行統一的設計和裝配。由于平面變壓器是一種新型的技術，不管是在理論上、材料的性能上、電能的性能指標、實際體積等眾多方面有一定的提升和創新。

2 實際應用

我們在平面變壓器電源中的可行性實驗里，使用文中提到的理論依據進行研究，從而進行了一系列工程化的工作，其平面變壓器的電源有很多種不同的設計。

以320VDC/12VDC 25A變換器為例，對比常規變壓器以及平面變壓器。將雙管反激電路作為主電路，將開關頻率黃蓉 胡陽

設置為100千赫，借助普通高頻變壓器的設計方案，聯合應用兩個EI33型磁芯，設計30匝原邊，使用0.81毫米直徑的漆包線作為繞組，2匝副邊，0.3毫米銅皮的繞組，將2層使用并聯的方式。

EI-33型磁芯參數具體為：有效截面積（Ae）為118mm2；有效磁路長度（Le）為67.6毫米，磁芯有效體積（Ve）為7940mm3；磁芯重量（Me）為40克。

在磁芯不發生變化時，應用PCB繞組，為使成本得以降低，就應該采用多塊雙面板。在原邊繞組PCB每層放置3匝時，線寬就會變為1.5毫米，在每個PCB的上下兩面位置，設置繞組6匝，見圖1，以形成原邊繞組的5塊雙面板。當副邊繞組電流較大且匝數較少時，PCB每層需要設置1匝，每個PCB的上下兩面需要2匝，見圖2，將4塊進行并聯。

將傳統變壓器電源和平面變壓器電源進行對比，其對比結果如下：

通過對二者進行對比，清楚的知道平面變壓器電源的性能要優于傳統變壓器電源。

3 結束語

隨之平面電壓器設計的逐漸完善，其本身具有的特點就會逐漸凸顯出來，現階段也已經成為了人們關注和研究的重點，也逐漸成為主流發展目標。平面變壓器平面式的結構有效的降低了實際能源的損耗，減小自身體積和自身重量，有效的提高了實際的使用效率和功率的密度，最大限度的完善了電源開關的實際使用性能。隨著科技手段的不斷發展，這中電源開關就會在電力行業中應用，就會逐漸擴大，從而真正實現電源開關的小巧、輕薄的特點。

參考文獻

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作者簡介：黃蓉（1971，3-），女，四川省南充市西充縣，單位：中國電子科技集團第九研究所，工程師，研究方向為新型器件在開關電源中的應用。