平板變壓器

平面變壓器與傳統的變壓器相比最大的區別在於鐵芯及線圈繞組。平面變壓器採用小尺寸的E型、RM型或環型鐵氧體磁芯,通常是由高頻功率鐵氧體材料製成,在高頻下有較低的 磁芯損耗;繞組採用多層印刷電路板迭繞而成,繞組或銅片迭在平面的高頻鐵芯上構成變壓 器的磁迴路。這種設計有低的直流銅阻、低的漏感和分布電容,可滿足諧振電路的設計要求 。而且由於磁芯良好的磁禁止,可抑制射頻干擾。

優勢

平面變壓器與傳統的變壓器相比主要有以下特點:

(1) 高電流密度。平面變壓器的導線實際上是一些平面的導體,因而電流密度大。

(2) 高效率。效率可達98%~99%。

(3) 低漏感。約為初級電感的0.2%。

(4) 熱傳導好。熱通道距離短,溫升低。

(5) 低EMI輻射。良好的磁芯禁止可使輻射降到很低。

(6) 體積小。採用了小型磁芯可相應減小體積。

(7) 參數可重複性好。因為繞組結構固定、預先加工好,所以參數穩定。

(8) 工作頻率範圍寬。頻率可從50 kHz~2 MHz。

(9) 工作溫度範圍寬。工作溫度為-40 ℃~130 ℃。

(10)絕緣性好。平面變壓器由導電電路與絕緣片互相重疊構成,從而保證繞組之間、初— 次級及次—次級間可達4 kV絕緣隔離。

特點

(1)電流分配

典型的平板變壓器副邊繞組有若干個並聯的線圈。每一個副邊繞組都和同一個原邊繞組相耦合。所以,副邊繞組電流產生的安匝數和原邊繞組產生的安匝數相等(忽略勵磁電流)。這種特性對並聯整流電路特別有用。繞組電流分配均等,在並聯整流電路中就不需要均流電阻或加其它元件。

(2)很高的電流密度

平板變壓器有極好的溫升特性設計。因為這些特性,所以它能在很小的封裝內達到很高的電流密度。

(3)高效率

調節漏電感,使它能具有很快的開關時間,很低的交叉損耗,就能使它達到很高的效率。這種變壓器副邊繞組和原邊繞組之間的匝間傳導損耗是很小的。

(4)高功率密度

因為平板變壓器元件的尺寸很小,它具有極好的溫度耗散特性,所以能和有關的半導體器件和電感緊密地封裝在一起,實現高功率密度。它的電流密度可做到30A/模組。

(5)低成本

整個變壓器是由少量有關的廉價元件組成,加上組裝又很方便,所以變壓器的成本是很低的。

(6)節省和它連線的部件成本

由於它的漏電感很小,開關損耗很低,加在和它相連線部件上的應力減少。因此和它連線的部件能使用成本較低的低功率定額的部件。

(7)極好的熱耗散特性

平板變壓器是具有高表面積體積比、很短的熱通道的小元件。有利於散熱。原邊和副邊繞組之間的匝間損耗很小。這種磁芯特有的幾何外形能有效地減小磁芯損耗。所以它能做到高磁通密度。它可在-40℃?130℃之間工作。

(8)低的泄漏電感

繞組和繞組之間的良好耦合,就能使繞組匝間的漏電感保持在最小值。輸出端到輔助部件的連線很短而且是緊裝配,所以繞組相互之間連線上的漏電感也是最小的。

(9)極好的高頻特性

在這之前,當變壓器運行在高頻時會使開關損耗增大和使變壓器過熱。平板變壓器的出現,使這些問題得以解決。平板變壓器能設計為高頻變壓器,提供一種既經濟又好的變壓器模組。它可工作在100kHz~500kHz之間。

(10)結構簡單

平板變壓器是由少量部件和最少的繞組構成的,這種模組在自動化裝配中特別適用。

(11)外形低

在平板變壓器中所用的磁芯是很小的,並能排列在平板的表面上。每一磁芯單元外形在8mm~25mm範圍內。

(12)絕緣強度高

平板變壓器很容易按要求的絕緣層數、厚度進行絕緣。能按客戶對漏電距離的要求進行介電絕緣。原邊和副邊繞組之間的耐壓大於40000V。

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