平面變壓器在開關(guān)電源中應(yīng)用的優(yōu)越性分析

　　然而，容性效應(yīng)在平面變壓器中是非常重要的，在印制電路板上緊密結(jié)合的導(dǎo)線間使得容性效應(yīng)非常的明顯。而且絕緣材料的選取對(duì)容性值也有著非常大的影響，絕緣材料的容性越高，將會(huì)是變壓器的容性值越高。而容性效應(yīng)會(huì)引起EMI，因?yàn)閺某跫?jí)到次級(jí)的繞組中只有容性回路的繞組傳播這種干擾。因此如果需要一個(gè)比較低的電容值，則必須在漏感和電容值之間做出一個(gè)平衡的選擇。

5.2交叉技術(shù)
　　交叉技術(shù)指的是指在布置變壓器原、副邊繞組的時(shí)候使得原邊繞組＆副邊繞組交替放置，增加原、副邊繞組的耦合，減小漏感，同時(shí)使得電流平均分布，減小變壓器損耗。
　　現(xiàn)在插入技術(shù)的研究被分為兩個(gè)方面：應(yīng)用于變壓器的交叉（正激電路）和應(yīng)用于連接電感器的交叉（反激電路）。因此交叉技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被放在不同的拓?fù)渲凶鳛椴煌拇判圆考硌芯俊?

　　應(yīng)用于變壓器中的交叉技術(shù)[8]的主要優(yōu)點(diǎn)顯示如下：

• 在變壓器中磁性能量?jī)?chǔ)存空間的減少，導(dǎo)致漏感的減少
• 電流傳輸過程中在導(dǎo)體上的理想分布，導(dǎo)致交流阻抗的減少
• 繞組間更好的耦合作用，更低的漏感

圖6.運(yùn)用交叉技術(shù)的三種不同結(jié)構(gòu)

圖8. CD Technologies公司APA50/WPA60系列平面變壓器

　　此設(shè)計(jì)交錯(cuò)了初級(jí)和次級(jí)繞線，以減少不合需要的漏電感。一個(gè)直接的“三明治”式初級(jí)－次級(jí)－初級(jí)或次級(jí)－初級(jí)－次級(jí)能夠減少漏電感。高漏電感將導(dǎo)致不完整的耦合，損耗和瞬態(tài)電壓等缺陷 .
　　盡管采用交叉繞組具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但仍有一些重點(diǎn)需要考慮。例如，因?yàn)橛休^多的端子，初級(jí)和次級(jí)電路的隔離變得更加困難。而且，設(shè)計(jì)要求初級(jí)和次級(jí)之間EMI 屏蔽，將會(huì)要求額外數(shù)量的屏蔽物。

5.3 平面變壓器設(shè)計(jì)步驟

　平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)在前面已經(jīng)論述了，但是這種結(jié)構(gòu)的變壓器最主要的缺點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的過程非常復(fù)雜，設(shè)計(jì)成本高。這里提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)平面變壓器的程序步驟，這大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過程。它通過提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的匝數(shù)設(shè)計(jì)，能夠被使用與不同的平面變壓器當(dāng)中。

　在雙面PCB板的每一層都是由一到多匝的繞組組成的，而且所有的層都保持著一樣的物理特性：相同的形狀和相同的外部連接點(diǎn)。在有些多匝的層次中，這個(gè)外部連接點(diǎn)是不同匝數(shù)間的電氣連接點(diǎn)。如果有些層只有一匝，它也可以被印制在PCB的雙面來降低交流阻抗。因?yàn)槭褂勉~箔來直接印在PCB板上來替代傳統(tǒng)的導(dǎo)線，這個(gè)特性使得即使在許多需要很多匝數(shù)的開關(guān)電源中，變壓器依舊能保持一個(gè)很小的體積，這也大大減小了整機(jī)的體積。具體的設(shè)計(jì)步奏和注意事項(xiàng)請(qǐng)參閱文獻(xiàn)[6]、[7].銅箔高度按照對(duì)應(yīng)于最大的開關(guān)頻率時(shí)的趨膚深度選取，這樣可以使銅箔的所有部分都成為電流通路，這樣可以大大減少積膚效應(yīng)得影響。因此，應(yīng)該使得每一種開關(guān)頻率對(duì)應(yīng)于不同的銅箔的高度來的更加便利。

6 結(jié)論
　很明顯，線繞變壓器已經(jīng)越來越不適宜用于一些DC/DC變換器及其它應(yīng)用中。其大體積、低效率和不能滿足制造重復(fù)性的困難意味著它們正快速的被新技術(shù)取代。平面變壓器在減小漏感、交流阻抗等方面有著非常大的優(yōu)點(diǎn)，并且因?yàn)轶w積的小巧使之成為一種非常好的磁性元件。文獻(xiàn)[6]給出了一種標(biāo)準(zhǔn)的平面變壓器設(shè)計(jì)方法，使得設(shè)計(jì)平面變壓器變得更加容易，成本也將大大降低。可以看出平面變壓器在開關(guān)電源中有良好的應(yīng)用前景，DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)者的選擇也將越來越多。

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