平面變壓器發(fā)展的必然性
由于渦流效應(yīng)，在高工作頻率和大電流下，磁性元件的線(xiàn)圈損耗顯著增加，不僅減小了效率，還導(dǎo)致溫升增加，增加了熱設(shè)計(jì)難度，限制了開(kāi)關(guān)功率速率變換器功率密度的進(jìn)一步提高。因此，研究線(xiàn)圈損耗模型、設(shè)計(jì)技術(shù)、開(kāi)發(fā)新的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)來(lái)減小其損耗，也是電力電子高頻磁技術(shù)很重要的研究?jī)?nèi)容，是業(yè)界迫切需要解決的問(wèn)題。國(guó)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對(duì)此進(jìn)行了積極的研究，而國(guó)內(nèi)對(duì)磁集成等高頻磁技術(shù)進(jìn)行了一定程度的研究，但對(duì)線(xiàn)圈技術(shù)的研究較少。
傳統(tǒng)的繞線(xiàn)式磁性元件由于線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)單一、散熱特性、參數(shù)一致性差等問(wèn)題，已經(jīng)不能滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源高頻化低截面的發(fā)展趨勢(shì)。低截面平面磁性元件克服了傳統(tǒng)磁性元件的缺點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。由于平面變壓器的高功率密度和低窗口高度，以及較高的工作頻率和電流，對(duì)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)技術(shù)提出了更高的要求，尤其是高頻率和大電流的應(yīng)用場(chǎng)合，為了考慮高頻渦流效應(yīng)和載流面積所采用的并聯(lián)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，一些傳統(tǒng)的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法不再適用。在平面變壓器中，銅箔/印刷電路板線(xiàn)圈廣泛使用。
平面變壓器能否代表變壓器的未來(lái)方向？
是的。微型變壓器的發(fā)展是當(dāng)今電子、信息技術(shù)的需求，變壓器小型化是變壓器技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，鐵氧體磁芯平面變壓器由于體積小、功率密度高，已經(jīng)成為微型變壓器的主流。已經(jīng)發(fā)展了很長(zhǎng)時(shí)間的薄膜變壓器和壓電變壓器仍然處于不成熟的發(fā)展階段，無(wú)法擔(dān)當(dāng)起在大功率、大變壓比的實(shí)際工程中推廣應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，鐵氧體平面變壓器將在大功率模塊化電源中發(fā)揮重要作用。并且隨著技術(shù)的發(fā)展，平面變壓器將成為變壓器、變流器、電感器件的首要選擇。
為什么平面變壓器的結(jié)構(gòu)是這樣的？
這一切都是由于技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的需要。[敏感詞]代變壓器使用鐵芯，即所謂的硅鋼片。這種變壓器做的電源笨重，效率低，轉(zhuǎn)換效率一般在50%左右，適用于現(xiàn)有的供電網(wǎng)絡(luò)工頻(50Hz)的市電系統(tǒng)。為了減輕重量，提高轉(zhuǎn)換效率，人們提出了開(kāi)關(guān)電源的概念，電氣工程師逐漸將開(kāi)關(guān)電源的工作頻率從10KHz提高到100KHz，其中使用了第二代變壓器——鐵氧體高頻變壓器，由于鐵氧體變壓器的體積和重量大大減輕減少(例如20Hz的工作頻率是原來(lái)50Hz的400倍)，整個(gè)電源的體積和重量也大大減輕減少，效率也從50%提高到80%。然而，人們?nèi)匀徊粷M(mǎn)足，希望不斷提高工作頻率，自然意識(shí)到，要獲得更高的效率、更小的體積、更高的功率密度、更好的電源，[敏感詞]方便有效的方法就是提高開(kāi)關(guān)電源的工作頻率。在這里有必要看一下電磁領(lǐng)域的法拉第電磁感應(yīng)定律。
淺談PCB型平面變壓器
PCB變壓器可以指位于印刷電路板上的變壓器或含有多氯聯(lián)苯的變壓器。本文提到的PCB變壓器是指位于印刷電路板上的變壓器，而不是含有多氯聯(lián)苯的變壓器。
印刷電路板中使用的變壓器必須為緊湊型，正因?yàn)槿绱?，它們沒(méi)有具備復(fù)雜的冷卻機(jī)制，而這必須結(jié)合冷卻機(jī)制到其他變壓器設(shè)計(jì)中。這些變壓器通常具有較高溫度和較低溫度的額定值；在此額定值下可以運(yùn)行。只要保持在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，變壓器就能提供可靠的服務(wù)，作為變壓器，它可以提供幾十年的持續(xù)服務(wù)。
要了解印制電路板變壓器的工作原理，就要了解什么是印制電路板及其工作原理。
什么是印刷電路板？
印刷電路板(PCB)是以及其緊湊、簡(jiǎn)單的方式連接各種電子元件的方法。印刷電路板使用是由層壓在絕緣表面上的銅片制成的路徑，而不是標(biāo)準(zhǔn)布線(xiàn)。該路徑被酸蝕刻到電路板上。
配備有線(xiàn)設(shè)備的印刷電路板稱(chēng)為印刷電路板?？梢园l(fā)現(xiàn)，印刷電路板和印刷線(xiàn)路板用于各種不同的電子應(yīng)用中。大多數(shù)人都熟悉印刷電路板的設(shè)計(jì)，它位于計(jì)算機(jī)內(nèi)部，提供設(shè)備所需的各種組件，它以及其緊湊的設(shè)備形式運(yùn)行，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)，性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。
