五、平面變壓器的分類
1、PCB型變壓器，印刷電路PCB型變壓器可以省去繞組骨架，能增大散熱面積，能夠減小在高頻工作時(shí)由集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)所引起的渦流損耗，也能夠增大電流密度，其電流密度高可以達(dá)20A/mm，功率大，工藝簡(jiǎn)單。但用PCB，窗口利用率低，僅為0.25~0.3，傳統(tǒng)變壓器的窗口利用率為0.4，其體積也較大。PCB型變壓器其功率可高達(dá)20kW，頻率可達(dá)兆赫數(shù)量級(jí)。采用pulse的平面技術(shù)，多層PCB夾在磁芯之間，薄型高效鐵氧體平面變壓器，其底部面積小，高度只有7.4mm，工作頻率為150~750kHz，工作溫度為-400~1300。
2、薄膜型變壓器，薄膜型變壓器是一種用磁性薄膜研制的疊層微型變壓器，采用薄膜后高度低于1mm，工作頻率超過(guò)1MHz，其體積小，易于集成，但只適用于小功率情況。它們絕大多數(shù)采用金屬磁性材料，如坡莫合金、鐵硅鋁和非晶合金。主要是因?yàn)樗鼈冇懈連S和高磁導(dǎo)率。Tsuijimotl等人用帶式（銅厚35μm，長(zhǎng)34mm，寬3mm）加以絕緣膜（厚100μm），非晶CoNbZr膜（1.8μm）構(gòu)成一種能在高頻下輸出電壓可控的薄膜變壓器--針孔型變壓器，還制成了厚度為210μm的片式變壓器。它是采用兩層10μm厚的CoZr非晶薄膜做成的，用于5V、0.3A、1MHz的開(kāi)關(guān)電源，77.5%鐵氧體材料（以MnZn系為主）也可以制成薄膜型變壓器，但用常規(guī)的方法很難制出合適的微型磁膜，故需開(kāi)發(fā)新的成膜技術(shù)。目前國(guó)外主要采用PVD、CVD等沉積技術(shù)化學(xué)蝕刻，激光燒蝕法、光照射低溫鍍膜法等成膜技術(shù)。YamaguchiK等設(shè)計(jì)制作的微型變壓器，其面積只有2.4mm×3.1mm，在10MHz時(shí)效率可達(dá)67%。
3、厚膜變壓器，厚膜變壓器是為了克服薄膜變壓器中導(dǎo)體電阻大的缺陷而提出的。以氧化鋁作基體，采用厚膜工藝，在其上、下表面各印制了初級(jí)和次級(jí)繞組，用鐵氧體制作的平面變壓器在2MHz，輸出功率為75W時(shí)，效率達(dá)85%。厚膜工藝制造出的平面變壓器效率一般較低，因此尋求更進(jìn)一步的工藝技術(shù)以完善平面變壓器制造的厚膜工藝是實(shí)現(xiàn)平面變壓器高頻集成化的關(guān)鍵。
六、平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)
平面變壓器與常規(guī)變壓器相比，磁芯尺寸大幅度縮小，特別是高度縮小最大。這一特色對(duì)電源設(shè)備中在空間受到嚴(yán)格限制的場(chǎng)合下具有相當(dāng)大的吸引力，從而可成為許多電源設(shè)備中首選的磁性元件。平面變壓器結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，也為它的電氣特性帶來(lái)了許多優(yōu)點(diǎn)：功率密度高，效率高，漏感低，散熱性好，成本低等。
七、平面變壓器在電源中的運(yùn)用
（1）除了合理布局和控制電路采用了表面貼工藝來(lái)節(jié)省空間外，還采取了更有效的措施來(lái)避免傳統(tǒng)體積較大的高頻功率變壓器占用有限的空間。
（2）工作環(huán)境溫度高。相對(duì)于其它整流模塊-25 ℃～+50 ℃的工作環(huán)境，
該模塊能工作在-25 ℃～+70 ℃的環(huán)境中，以滿足一些惡劣條件的需求。因此，正常工作時(shí)，模塊內(nèi)部溫升會(huì)更加高，要求變壓器能承受高溫。
（3）該模塊的EMI、雜音等指標(biāo)要求高。要求有切實(shí)的措施來(lái)改進(jìn)這些方面。
（4）模塊體積小，效率高，間接要求模塊的熱損耗小。
鑒于以上的幾點(diǎn)要求，結(jié)合平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)，在變壓器設(shè)計(jì)方案中優(yōu)先考慮采用平面變壓器。在結(jié)構(gòu)體積很小的情況下，平面變壓器的電流密度高，漏抗小，非常適合低電壓大電流的開(kāi)關(guān)電源。應(yīng)該注意的是，由于常規(guī)變壓器都是將圓柱形導(dǎo)線纏繞在鐵氧體磁芯上，高頻電流集中在導(dǎo)線表面的附近（趨膚效應(yīng)），會(huì)降低有效傳導(dǎo)性能。而在平面型變壓器里，其“繞組”是做在敷銅印制電路板上的扁平傳導(dǎo)導(dǎo)線。扁平的幾何形狀降低了開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)趨膚效應(yīng)的損耗。因此，能最有效地利用銅導(dǎo)體的表面導(dǎo)電性能，效率要比傳統(tǒng)的高。
推薦閱讀：