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开关电源中的平面变压器技术

2019年02月01日 10:31:06来源:保定市四北电子有限公司作者:保定市四北电子有限公司关键词:开关电源
  高功率密度是当今开关电源发展的首要趋势,要做到这一点,有必要进步磁元件的功率密度平面变压器由于特殊的平面结构和绕组的严密耦合,使得高频寄生参数大大下降,极大地改进了开关电源的工作状态,因而近年来得到了广泛的使用研讨了几种不同的平面结构和绕组制造的办法,介绍了规划平面变压器的一个标准办法,然后使得规划过程变得愈加简略,大大下降了规划成本。最终,比较了平面变压器和传统变压器的一些参数,并给出了规划政策.
 
  引言
 
  磁性元件的规划是开关电源的重要部分,由于平面变压器在进步开关电源的特性方面有着很大的优势,因而近年来得到了广泛的使用。对于一个理想的变压器来说,初级线圈所发生的磁通都穿过次级线圈,即没有漏磁通。而对一般变压器来说,初级线圈所发生的磁通并非都穿过次级线圈,于是就发生了漏感,电磁耦合的严密要求也无法满意。而平面变压器只要一匝网状次级绕组,这一匝绕组也不同于传统的漆包线,而是一片铜皮,贴绕在多个相同巨细的冲压铁氧体磁芯外表上。所以,平面变压器的输出电压取决于磁芯的个数,而且平面变压器的输出电流能够通过并联进行扩大,以满意规划的要求。因而,平面变压器的特色就清楚明了了:平面绕组的严密耦合使得漏感大大地减小;平面变压器特殊的结构使得它的高度十分的低,这使变换器做在一个板上的设想得到完成。但是,平面结构存在很高的容性效应等问题,大大限制了它的大规模使用,不过,这些缺点在某些使用中,也有或许转换为一种长处。别的,平面的磁芯结构增大了散热面积,有利于变压器散热。
 
  如前所述,平面变压器的长处首要集中在较低的漏感值和沟通阻抗。绕组问的空隙越大意味着漏感越大,也就发生更高的能量损失。平面变压器使用铜箔与电路板间的严密结合,使得在相邻的匝数层间的空隙十分的小,因而能量损耗也就很小了。
 
  在平面型变压器里,其“绕组”是做在印制电路板上的扁平传导导线或是直接用铜泊。扁平的几许形状下降了开关频率较高时趋肤效应的损耗,也就是涡流损耗。因而,能最有效地使用铜导体的外表导电功能,效率要比传统变压器高得多。图1给出了一个平面变压器的剖面图,而且使用两层绕组间距离的不同,而取得在不同空隙下的漏感和沟通阻抗值。
 
  然而,容性效应在平面变压器中是十分重要的,在印制电路板上严密绕制的导线使得容性效应十分的显着。而且绝缘材料的选取对容性值也有着十分大的影响,绝缘材料的介电常数越高,变压器的容性值越高。而容性效应会引起EMI,由于从初级到次级的绕组中只要容性回路的绕组传播这种干扰。为了验证,笔者做了一个试验,在铜导线的空隙添加O.2mm的情况下,而电容值就减少了20%。因而,如果需要一个比较低的电容值,则有必要在漏感和电容值之间做出一个折中的挑选。
 
  刺进技能
 
  刺进技能是指在安置变压器原、副边绕组时,使原边绕组与副边绕组替换放置,添加原、副边绕组的耦合以减小漏感,同时使得电流平均散布,减小变压器损耗。
 
  现在刺进技能的研讨被分为两个方面,即使用于变压器的刺进(正激电路)和使用于衔接电感器的刺进(反激电路)。因而,刺进技能现在已经被放在不同的拓扑中作为不同的磁性部件来研讨。
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