平面变压器的标准化设计 - 平面变压器的特性及设计

　　平面变压器的优点如上所述，同样它也有缺点，其最主要的缺点就是设计的过程非常复杂，而且设计成本也非常高。

　　下面介绍一种标准的设计平面变压器的程序步骤[3];它通过提供一个标准的匝数模型的设计，使之能够被使用于不同的平面变压器中，从而使得设计过程大大简化，费用大大降低。

　　在双面PCB板的每一层都是由一到多匝的绕组组成的，而且所有的层都保持着一样的物理特性：即相同的形状和相同的外部连接点。在有些多匝的层次中，这个外部连接点是不同匝数间的电气连接点。如果有些层只有一匝，它也可以被印制在PCB的双面来降低交流阻抗。使用铜箔直接印制在PCB板上来替代传统的导线，即使在许多需要很多匝数的开关电源中，变压器依旧能保持一个很小的体积，这便大大减小了整机的体积。具体的设计步奏和注意事项请参阅文献[3]

　　。图6显示了一个顶层的标准匝数设计的例子，它使用的是罐形(RM)磁芯。

　　铜箔高度按照对应于最大开关频率时的趋肤深度选取，这样可以使铜箔的所有部分都成为电流通路，大大减少集肤效应的影响。因此，应该使每一种开关频率对应于不同的铜箔高度。

　　4 实验论证

　　为了比较平面变压器和传统变压器，分别做了两种变压器的模型，一种使用平面结构并使用了插入技术，另一种使用铜线分别在初级和次级绕制而成。两种变压器都被运用于一个互补控制的半桥变换器中。两个变压器的参数如下：

　　初级 12匝：

　　次级两个l匝的绕组(1：1中心抽头)。

　　传统变压器使用漆包线作为绕组，虽然在这些线圈中电流密度不尽相同，选择电流密度小于7.5A/mm。

　　平面变压器初级绕组做成4层，有4个并列的次级。这个变压器的最终结构如图7所示。

　　两种变压器都使用了同样的磁芯RM10，比较了两种变压器的漏感，交流阻抗和占用的面积，结果列于表1。

　　由表1可知，平面变压器的漏感仅为传统变压器的1/5，交流阻抗也仅为l/3，由此可见这将大大提高变换器的工作特性。而且，由于结构的更加紧凑，使得可以使用更小的RM8磁芯。

　　5 结语

　　给出了一种标准的设计平面变压器的方法，使得设计平面变压器变得更加容易，成本也将大大降低。