0 前言

带磁部件的制定是电源的主要一部分，由于平面图变电器在提升电源的性能层面拥有非常大的优点，因而近些年获得了普遍的运用。针对一个满意的变电器而言，原线圈所造成的磁通量都越过初级线圈，即沒有漏磁通。而对一般变电器而言，原线圈所造成的磁通量并不是都越过初级线圈，因此就造成了漏感，电磁感应藕合的密切规定也不能满足。而平面图变电器仅有一匝网状结构次级绕组，这一匝绕阻也区别于传统的的丝包线，只是一片内电层，贴绕在好几个一样尺寸的冲压模具铁氧体磁芯表层上。因此 ，平面图变电器的输出电压在于磁心的数量，并且平面图变电器的输入输出电流量能够 利用串联开展扩大，以达到设计方案的规定。因而，平面图变电器的特征就不言而喻了：平面图绕阻的密切藕合促使漏感大大的地减少；平面图变电器独特的构造导致它的高宽比十分的低，这使SPWM做在一个板上的构想获得完成。可是，平面图构造存有很高的溶性效用等难题，大大的局限了它的大量应用，但是，这种缺陷在一些使用中，也是有很有可能转化为一种优势。此外，平面图的磁心构造扩大了排热总面积，有益于变电器排热。

1插进技术性

插进技术性指的是在布局变电器原、副边绕阻时，使原边绕阻与副边绕阻更替置放，提升原、副边绕阻的藕合以减少漏感，与此同时促使电流量均值遍布，减少变压器损耗。

如今插进技术性的分析被分成2个层面，即使用于变电器的插进（正激电源电路）和使用于联接电感的插进（反激电源电路）。因而，插进技术性目前早已被放到不一样的拓扑结构中做为不一样的带磁构件来科学研究。

1.1 运用于平面图变电器的插进技术性

运用于变电器中的插进技术性的具体优势以下：

1）使变电器中带磁动能存储的室内空间降低，造成 漏感的降低；

2）使电流量传送全过程中在电导体上理想化遍布，造成 沟通交流特性阻抗的降低；

3）绕阻间更强的耦合作用，造成 更低的漏感。

1．2在不一样拓扑结构中平面图变电器的功效

在不一样的拓扑结构中，带磁部件的效果也是不一样的。在正激SPWM中的变电器，带磁动能在电源总开关管启用的情况下由初中级绕阻传送到次级绕组中。殊不知，在反激SPWM中的“变电器”并不彻底是一个变电器，只是2个相连接的电感。在反激拓扑结构中的“变电器”在电源总开关管启用的情况下初中级绕阻存储动能，而在关掉的过程中将动能输送到次级绕组。因而，这类插进技术性的优势同上边对比是不一样的。运用于这类变电器的插进技术性的优点以下：

1）在磁心中存放的力量沒有降低，由于电流量在某时时刻刻只有在一个绕阻中流动性，而且沒有电流量赔偿；

2）电流量的遍布并不理想化，缘故跟上面一样，因而沟通交流特性阻抗都没有减少；

3）插进促使绕阻间造成不错的藕合，因而有非常小的漏感值。

1．3 多绕阻变电器中平面图构造的优点

平面图变电器另一个主要的特点是高宽比很低，这促使在磁心上还可以设定比较多的线圈匝数。一个高功率的SPWM必须一个容积相对比较小的带磁元器件，平面图变电器非常好地考虑了这一规定。比如，在多线圈的变电器中必须十分多的线圈匝数，如果是一般的变电器可能导致容积和高宽比过大，危害开关电源的总体设计方案，而平面图变电器则不会有这一难题。

此外，针对多线圈的变电器而言，绕阻间维持非常好的藕合十分关键。假如藕合不理想化则漏感值扩大，可能促使次级线圈电流的偏差扩大。而平面图变电器由于具备不错的藕合，促使它变成最合适的挑选。

2 平面图变电器的特征科学研究

如前所述，平面图变电器的优势关键聚集在较低的漏感值和沟通交流特性阻抗。绕阻问的空隙越大代表着漏感越大，也就造成更多的热量损害。平面图变电器运用铜泊与线路板间的紧密联系，促使在邻近的线圈匝数固层的缝隙十分的小，因而动能耗损也就不大了。

在平面图型变电器里，其“绕阻”是做在印刷电路板上的平扁传输输电线或者立即用铜泊。平扁的立体几何样子减少了电源开关次数较高时集肤效应的耗损，也就是涡流损耗。因而，能最有效地运用铜导线的表层导电率能，高效率要比传统式变电器高得多。图1得出了一个平面图变电器的剖视图，而且运用双层绕阻间间距的不一样，而得到 在不一样空隙下的漏感和沟通交流特性阻抗值。

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图2与图3得出了在不一样的空隙下漏感和沟通交流特性阻抗的转变，能够 显著地看得出空隙越大，漏感越大，沟通交流特性阻抗越小。在空隙提升1mm的情况下漏感值提升了5倍之多。因而，在达到电气设备绝缘层的情形下，应当采用超薄的导体和绝缘体来得到 较小的漏感值。

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为了更好地表明插进技术性的特点，图4得出了运用3种不一样插进技术性的构造，P意味着初中级绕阻，s意味着次级绕组。实验表明SPSP构造是较好的，由于低级和次级线圈的绕阻全是间距插进的。图5表明了在500 kHz时，3种构造的沟通交流特性阻抗和漏感值，根据相对比较能够 比较容易地发觉使用了插进技术性的变电器，沟通交流特性阻抗和漏感值都是有了非常大的降低。

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殊不知，溶性效用在平面图变电器中是十分关键的，在印刷电路板上密切线圈电感的输电线促使溶性效用十分的显著。并且绝缘层材料的选择对溶性值也具有十分大的危害，绝缘层材料的相对介电常数越高，变电器的溶性值越高。而溶性效用会造成EMI，由于从低级到次级线圈的绕阻中仅有溶性控制回路的绕阻散播这类影响。为了更好地认证，小编干了一个实验，在铜输电线的空隙提升O．2mm的情形下，而电容器值就减小了20％。因而，假如必须一个较为低的电容器值，则需要在漏感和电容器值中间作出一个最合适的的挑选。

3 平面图变电器的规范化设计方案

平面图变电器的优势如上所述，一样它也是有缺陷，其最首要的缺陷便是制定的全过程比较复杂，并且设计方案费用也特别高。

下边详细介绍一种规范的设计平面变电器的系统流程［3］;它根据给予一个规范的线圈匝数实体模型的设计方案，使之可以被应用于差异的平面图变电器中，进而促使设计过程大大简化，花费大幅度降低。

在两面PCB板的每一层全是由一到多匝的绕阻构成的，并且全部的层都维持着一样的物理化学特点：即同样的外形和一样的外界节点。在有一些多匝的层级中，这一外界节点是不一样线圈匝数间的保护接地点。假如有一些层仅有一匝，它也能够被印刷在PCB的两面来减少沟通交流特性阻抗。应用铜泊立即印刷在PCB板上去取代传统式的输电线，即便 在很多必须许多 线圈匝数的电源中，变电器依然能维持一个不大的容积，这便大大的减少了整机的容积。实际的设计方案步骤和常见问题客户程序参考文献［3］

。图6表明了一个高层的规范线圈匝数设计方案的事例，它采用的是罐形（RM）磁心。

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铜泊高宽比依照相匹配于较大电源开关頻率时的趋肤深度选择，那样能够使铜泊的任何部位都变成电流量通道，大大减少趋肤效应的危害。因而，应当使每一种电源开关頻率相匹配于差异的铜泊高宽比。

4 试验论述

为了更好地较为平面图变电器和传统式变电器，各自干了二种变电器的实体模型，一种应用平面图构造并应用了插进技术性，另一种应用铜心线各自在初中级和次级线圈线圈电感而成。二种变电器都被应用于一个相辅相成操纵的半桥SPWM中。2个变电器的技术参数以下：

初中级 12匝：

次级线圈2个l匝的绕阻（1：1管理中心抽头）。

传统式变电器应用丝包线做为绕阻，尽管在这种电磁线圈中电流强度各有不同，挑选电流强度低于7.5A／mm。

平面图变电器初中级绕阻制成4层，有4个并排的次级线圈。这一变电器的最后构造如图所示7所显示。

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二种变电器都采用了相同的磁心RM10，较为了二种变电器的漏感，沟通交流特性阻抗和占有的总面积，結果列于表1。

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由表1得知，平面图变电器的漏感仅为传统式变电器的1／5，沟通交流特性阻抗也仅为l／3，不难看出这将进一步提高SPWM的工作中特点。并且，因为构造的愈发紧密，促使能够 采用更小的RM8磁心。

5 总结

平面图变电器在减少漏感、沟通交流特性阻抗等领域具有十分大的优势，而且由于容积的精巧使之变成一种很好的带磁元器件。得出了一种规范的设计平面变电器的方式 ，促使设计平面变电器越来越更为非常容易，成本费也将大幅度降低。能够预料，平面图变电器将拥有非常好的应用前景。

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