@szhyh
在任何電源設計中,變壓器都是一個關鍵元件,而在進行薄型開關電源設計時,工程師希望所用的變壓器體積小且不受開關頻率的影響,傳統的變壓器通常由鐵氧芯及銅線圈構成,體積龐大也容易產生電磁干擾,很難滿足這一要求.本文介紹了一種平面鐵磁變壓器,可有效解決薄型及高頻問題.與傳統的變壓器相比,平面變壓器最大的區別在于鐵芯及其線圈繞阻.平面變壓器采用精密的薄銅片或若干蝕刻在絕緣薄片上的平面銅繞組構成,繞組或銅片迭放在平面的高頻鐵芯上構成變壓器的磁電路.這一結構的改進使平面變壓器體積小巧,同時具有傳統變壓器難于達到的以下特征:效率高、功率大由于傳統變壓器由鐵氧芯加圓柱狀的線繞組構成,當電流流過時,趨膚效應使電荷遠離導線中部而分散在邊緣,使得圓柱導線中的電流沿導線表面分布,因而銅導線利用率不高.這一情況在高頻時尤其明顯.而在平面變壓器中,“導線”實際上是一些平面的導體,在平面導體中,電流也會遠離中心趨于邊緣流動,但電流仍然流經全部導體,因而可得到很大的電流密度,每層繞組最大電流可達200A.同時,由于鐵芯小,損耗少,它可得到更高的效率.當開關頻率為500kHz時,其工作效率可達到97%,其高電流密度和高效率可使單個變壓器功率高達5W-20,000W.絕緣性良好在傳統的變壓器中,由于采用漆包線作為繞組,同時鐵芯體積較大,高壓放電及年久老化等原因均會導致變壓器的絕緣受到影響.而平面變壓器由導電電路與絕緣片相重迭構成,絕緣片可耐高溫(+130℃),因而可保證繞組間、初-次級及次-次級的高絕緣性,避免了熱損壞及短路情況.在薄型開關電源設計中應注意輸入電源總線應盡量短,以免過高的開關頻率帶來極大的噪聲,同時減少或縮短AC回路,以避免二次輸出電路產生熱量過大,此外還須考慮磁場及絕緣問題.由于平面變壓器體積小、重量輕、功率大且性能穩定,在考慮了以上因素后,它可有效地簡化薄型開關電源設計.