平面变压器的设计原理及其应用

印制板平面变压器及其设计方法平面变压器（Planar Transformer）是现代电子设备中常见的一种电力转换器件，它具有体积小、功率密度高、效率高等优点，在高频应用中广泛使用。

本文将介绍平面变压器的基本原理及其设计方法。

一、平面变压器的基本原理平面变压器是通过在层板或多层板上分布式绕制高导电性的导线来实现电磁能的传输的一种变压器结构。

相比传统的线性绕制变压器，平面变压器的导线更加紧凑，可以提高电路的热耦合效果，从而提高效率。

平面变压器主要由主绕组和副绕组组成，两者之间通过互感耦合进行能量传输。

主绕组和副绕组都是由导线在平面上绕制而成，副绕组通常绕制在主绕组上方或下方的另一平面上。

这种结构可以减小漏感应耦合，提高效率。

二、平面变压器的设计方法1.确定基本参数：根据应用需求确定平面变压器的输入电压、输出电压、额定功率等基本参数。

2.计算变压器的参数：根据基本参数，计算变压器的变比，即主副绕组的匝数比。

变比的选择会影响到变压器的效率和输出电流的稳定性。

3.计算导线的尺寸：根据变压器的额定功率和电流，计算主绕组和副绕组导线的尺寸。

导线的尺寸会影响到导线的电阻和损耗，同时也需要考虑到导线间的绝缘和间隔，避免电弧击穿。

4.绘制变压器的外形：根据导线的尺寸和布局确定变压器的外形尺寸。

通常采用绘制软件进行设计，以便更好地进行后续的制造和组装。

5.选择磁芯材料：根据变压器的工作频率和功率密度选择合适的磁芯材料。

磁芯的选择会影响到变压器的磁耦合效果和磁滞损耗。

6.计算磁芯的尺寸：根据变压器的输入电压和工作频率，计算磁芯的尺寸和磁通密度。

磁芯的尺寸和磁通密度会影响到变压器的效率和磁耦合效果。

7.进行仿真和优化：使用电磁场仿真软件对设计进行模拟和优化，以改善变压器的性能，如减小漏感应耦合、降低电磁干扰等。

综上所述，平面变压器是一种高效、高密度的电力转换器件，其设计需要根据具体应用需求确定基本参数，计算变压器的参数和导线尺寸，并选择合适的磁芯材料和计算磁芯尺寸。

模块电源中平面变压器的设计与应用平面变压器是一种特殊的变压器，它采用平面线圈结构，相对于传统的线圈结构，具有体积小、重量轻、功率密度高、成本低等优点。

这使得平面变压器在电子设备中得到了广泛的应用。

本文将从设计和应用两个方面，介绍平面变压器的相关知识。

一、平面变压器的设计1.线圈结构设计平面变压器的线圈主要由两个平行排列的薄片形成，每个薄片上绕有若干层线圈。

为了提高变压器的效率，一般采用高导磁率材料，如硅钢片，以减小磁通的损耗。

此外，薄片的宽度应根据设计的功率和频率来确定，需要满足一定的磁通密度和电流密度。

2.选材设计平面变压器的选材设计主要涉及材料的导磁性能和绝缘性能。

对于导磁材料，一般采用具有高导磁率和低回磁特性的材料。

对于绝缘材料，一般需要具有较高的击穿电压和耐热性。

此外，还需要考虑材料的成本、可加工性以及环境友好性等因素。

3.磁芯设计平面变压器的磁芯一般采用环形状，以方便线圈绕制。

磁芯的选用应考虑其导磁性能和磁阻特性，以减小磁通的损耗。

同时，磁芯的尺寸和形状也需要根据设计的功率和频率来确定，以满足一定的电感值和磁通密度要求。

4.散热设计由于平面变压器的功率密度较高，因此散热设计非常重要。

一般可以通过增加散热片的面积、使用导热材料等方式来提高散热效果。

另外，也可以通过合理的线圈布局来提供空气流动，从而提高散热效果。

二、平面变压器的应用1.电源模块平面变压器广泛应用于各种电源模块中，如手机充电器、笔记本电源适配器等。

由于平面变压器的体积小、重量轻，非常适合于电源模块的紧凑设计。

此外，平面变压器还具有高效率、低磁声等特点，可以提高电源模块的整体性能。

2.通信设备平面变压器也被广泛应用于通信设备中，如路由器、交换机等。

通信设备对电源的稳定性和转换效率要求较高，平面变压器可以满足这些要求。

同时，平面变压器还具有高密度布局和低漏磁等特点，可以减小设备体积，提高系统的集成度。

3.汽车电子随着电动汽车的普及，平面变压器也开始在汽车电子中得到应用。

平面变压器在电源中的设计应用文章通过对平面变压器所具有的特点进行系统的分析，并且结合在电源中的一些实例，从而进一步探讨平面变压器设计和实际应用等问题。

标签：平面变压器；开关电源；集肤效应前言现代的工作和生活对许多电子产品提出了小型化的要求。

而作为电子产品工作的能源-开关电源是必不可少的。

特别是功率较大的电子产品，电源部分占据了较大的体积和重量，。

而在在开关电源中，磁性器件大概占到开关电源体积和重量的30%-40%。

降低磁性器件的体积和重量就显得尤为重要。

平面变压器具有体积小，功率密度高刚好能满足这些要求。

因此，平面变压器取代传统变压器是开关电源发展的一个趋势。

1 平面的绕组特点平面变压器绕线方式就是借鉴了印制电路板的形成方式，平面变压器具有很多优点。

下面我们就对其特点进行分析，第一，平面变压器绕线方式就是借鉴了印制电路板的形成方式，使用这种方式对其进行生产，实际效率相对较高；第二，平面变压器的实际绕组参数是统一的，相对的离散性比较小；第三，平面变压器使用的是高性能的绝缘材料，使压层、线圈之间的保持良好的绝缘性；第四，其实际的引脚的位置可以根据实际需要进行自由分配，局限性相对较小，数量上也能够随之进行增减；第五，能够将集肤效应降到最低；第六，其相对的物理结构相当密实，线圈的固化结构也非常紧密、不需要使用支架进行绕线，自激振荡性小，相对能量的损耗也较小；第七，还能与控制应用模板进行统一的设计和装配。

由于平面变压器是一种新型的技术，不管是在理论上、材料的性能上、电能的性能指标、实际体积等众多方面有一定的提升和创新。

2 实际应用我们在平面变压器电源中的可行性实验里，使用文中提到的理论依据进行研究，从而进行了一系列工程化的工作，其平面变压器的电源有很多种不同的设计。

以320VDC/12VDC 25A变换器为例，对比常规变压器以及平面变压器。

将双管反激电路作为主电路，将开关频率黄蓉胡阳设置为100千赫，借助普通高频变压器的设计方案，联合应用两个EI33型磁芯，设计30匝原边，使用0.81毫米直径的漆包线作为绕组，2匝副边，0.3毫米铜皮的绕组，将2层使用并联的方式。

pcb平面变压器工作原理pcb平面变压器是一种特殊的变压器结构，广泛应用于电子产品中。

它的工作原理是通过磁耦合的方式实现电能的传递和变换。

平面变压器的结构特点是将主、副绕组分别布置在不同的PCB层内，使得变压器的磁路完全位于PCB板内部，形成一个平面结构。

这种设计不仅可以节省空间，还能提高变压器的性能和可靠性。

平面变压器的工作原理可以分为以下几个方面来说明：1. 磁耦合原理：平面变压器的主、副绕组之间通过磁耦合相互连接。

当主绕组通以交流电流时，产生的磁场会穿透到副绕组中，从而在副绕组中诱导出电动势，实现能量的传递和变换。

2. 磁路闭合原理：平面变压器的磁路完全位于PCB板内部，通过合理的设计，使得磁路的闭合性得到保证。

这样可以有效地减小磁漏耗，提高变压器的效率。

3. 匹配阻抗原理：平面变压器的主、副绕组之间存在电性能的匹配问题。

通过合理选择主、副绕组的匝数比例和材料特性，可以实现输入输出端口之间的阻抗匹配，从而提高功率传递的效率。

4. 电磁屏蔽原理：平面变压器的主、副绕组之间通过PCB板分隔，形成一个相对独立的电磁环境。

这种结构可以有效地减小外界电磁干扰对变压器的影响，提高系统的抗干扰性能。

5. 热管理原理：平面变压器在工作过程中会产生一定的热量。

通过合理的散热设计和材料选择，可以实现对变压器温度的控制和管理，保证其工作在安全可靠的温度范围内。

pcb平面变压器是一种特殊的变压器结构，通过磁耦合的方式实现电能的传递和变换。

其工作原理包括磁耦合原理、磁路闭合原理、匹配阻抗原理、电磁屏蔽原理和热管理原理等。

通过合理的设计和制造，可以使平面变压器在电子产品中发挥重要的作用，提高系统的性能和可靠性。

平面变压器海玛格有限公司公司简介英国海玛格有限公司的前身是平面磁体有限公司。

自1996年开始该公司就是英国平面变压器技术的领军企业。

作为公司的核心，我们的工程师团队已经开发出了35瓦至58千瓦功率范围内的平面变压器。

除此之外我们还全力以赴为客户量身订造使用平面变压技术的电源转换器。

许多公司对于平面变压技术还处于初级了解阶段，所以我们相信我们在平面变压技术方面的经验会为您的新产品开发提供宝贵的帮助。

英国海玛格有限公司提供平面变压器的一站式服务。

从先期产品概念设计到最后的大批量生产，我们都会与您相伴。

我们的宗旨是为您设计符合您特殊需求的平面变压器，而不是让您的设计来适应我们的标准部件。

所以从初期的草图制作到最后产品完成的过程中我们都会给您最大尺度的灵活性。

目前海玛格有限公司30%的产品主要出口到欧洲大陆、美国和加拿大。

我们的产品具备完整的UL认证并符合ISO9001:2000的生产标准。

我们可以自豪地说在业界已有超过一百万个产品在使用我们的平面变压器。

我们公司的目标是让平面变压器成为电子工程师们在设计高频率开关电源电路时的首选。

目前我们的开发、研制和生产业务都在英国西南部靠近布里斯托（Bristol）运作。

从这里可以非常方便地到达英国所有地区及所有主要国际性出口点。

平面技术高频产品应用中平面变压器可以直接替换传统变压器。

他们可以被应用于任何希望使用SMPS 绕组拓扑的产品中，而且可以减低损耗从而增进产品的性能。

平面变压器还可以提供各种样式的端接，具有比传统变压器更高的连接灵活性。

平面变压器是所有包含开关电源设计的电子产品未来发展最关键的因素。

海玛格有限公司已经在包括电信整流器、高能电池充电器、逆变器、焊机电源和感应充电与感应加热领域成功地应用了平面变压技术。

从设计到生产阶段，平面变压技术会给予您很高的变通性。

海玛格有限公司向您提供定制解决方案。

而平面技术的高变通性会让我们最大限度地满足您独特的设计需求。

平面变压器在伺服控制器设计中的应用伺服控制器普遍应用于电机控制，自动化工厂等，如打印机，机械装置，家用电器。

电机控制器通常由两部分电源模块组成：主电源和控制电源。

主电源主要是串联安全回路，能够使电机正常工作;当按下紧急制动按钮后，主电源会被安全控制回路切断电源。

由于平面变压器的体积小、功耗低、占空比少的优势能够代替伺服电机控制器中的独立电源模块，减少电源模块的使用，降低控制器的成本，将会更多地应用于未来的电机控制器中。

本文主要介绍平面变压器的特点及其应用于伺服控制器中的优势，并对平面变压器在伺服控制器设计中的应用前景进行阐述。

标签：印制板式变压器;伺服电机控制器;PCB设计引言：任何电路需要正常工作，都要用电源提供能量。

进入21世纪以来，电源己成为一项相对独立的产业，而且年产值正在飞快增长。

电源是一种功率转换装置，电子设备工作所需的能量均由电源来提供，因此，它的电源效率和体积对整个电子产品具有非常重要的影响。

通常的电源电路都要使用变压器等磁性元件，而在电源电路的小型化设计中，难度最大的就是将变压器体积缩小。

因为磁性元件不同于半导体器件，很难实现大规模电路集成化，并且漏磁较高。

在这种情况下，为了减小变压器体积和重量，从而提出平面变压器。

文章主要针对平面变压器在伺服控制器设计中的应用方面进行分析，希望能给相关人士提供相关的参考价值[1]。

1. 平面变压器的结构平面变压器是一种具有高频，低造型，而具有很高工作频率等特点的仪器。

其采用小尺寸的E形和RM形。

通常由环形铁氧体磁芯，高频功率铁氧体材料制成，降低在高频下磁芯损耗;平面变压器线圈绕组是由折叠式铜箔、印制电路板上的印制铜线或堆积于磁性薄膜上的细铜线条所构成，平面变压器扁平的形状以至于它可以做成一种“千层饼”式结构，来缩小体积降低，来增大空间利用率，提高伺服电机控制器稳定性。

在电子行业快速发展的今天，平面变压器具备交流阻抗和较低漏感的特性，同时，减少了在高频率状况下由集肤效应产生的涡流损耗。

印制板平面变压器及其设计方法印制板平面变压器是一种广泛应用于电路板中的小型变压器，其结构紧凑、体积小，具有良好的电磁兼容性和耐热性能，能够满足电子产品对于节省空间和提高性能的要求。

本文将就印制板平面变压器及其设计方法进行探讨。

一、印制板平面变压器的结构与原理印制板平面变压器的结构主要由两部分组成：铁芯和线圈。

铁芯由磁性材料制成，线圈则由导体材料绕制而成。

当外部交流电源施加在线圈上时，线圈中产生电磁场，通过铁芯传导到另一端的线圈中，从而实现电能的传输和变换。

印制板平面变压器的特点是线圈和铁芯均采用印制板技术制作而成，具有结构紧凑、体积小、重量轻、功率密度高等优点。

同时，其电磁兼容性能好、耐热性能强，能够满足电子产品对于节省空间和提高性能的要求。

二、印制板平面变压器的设计方法印制板平面变压器的设计方法主要包括铁芯的选择、线圈的绕制和参数的计算。

1.铁芯的选择铁芯是印制板平面变压器的核心部件，其选择应考虑到磁导率、饱和磁感应强度、磁滞损耗、温度系数等因素。

一般采用磁性材料如硅钢片、铁氧体等制作。

2.线圈的绕制线圈的绕制是印制板平面变压器的关键步骤，其绕制方式直接影响到变压器的性能和效率。

一般采用绕线机进行绕制，绕制时应注意线圈匝数、线径、层数等参数的控制，以确保变压器的匹配度和电气性能。

3.参数的计算印制板平面变压器的参数计算包括电压比、匝数比、功率、直流电阻等参数的计算。

根据实际需求和规格要求，通过公式计算得到合适的参数值，并进行合理的调整和优化。

三、印制板平面变压器的应用领域印制板平面变压器广泛应用于电子产品中，如高频电源、通讯设备、计算机、音频设备、电视机等。

其体积小、功率密度高、电磁兼容性好等优点使其在电子产品中得到了广泛的应用。

四、印制板平面变压器的发展趋势随着电子产品的不断发展，对于印制板平面变压器的要求也越来越高。

未来，印制板平面变压器将更加注重体积的缩小、功率密度的提高、温度的控制、材料的改良等方面的发展，以满足电子产品对于高性能和节省空间的要求。

平面变压器在开关电源中的应用平面变压器的体积较小，高度较低，结构上具有较好的优势，也具备较好的重复性、准确性、低漏感以及交流电阻较小等特点，而正因为如此，平面变压器在开关电源中有着非常广泛的应用，关于其的研究也较多。

本文即分析平面变压器在开关电源中应用的技术优越性。

关键字：开关电源;平面电压器;功率密度;较差绕组1、前言随着电子信息技术的发展，各种各样的电子设备出现在人们的视野当中，而在电子设备升级换代的同时，平面变压器因为其优秀的结构性能而被广泛的应用于高频率、高功率密度的开关电源中，相比于其他的变压器设备有着非常优异的性能。

本文即针对于平面变压器进行研究，探讨其在开关电源中的应用。

2、平面变压器的特性研究2.1平面变压器的结构特点为了能够让热温升得到有效的控制，就需要变换器具备高效率和高表面积，从而达到最大限度的热量传递，而扁平化封装外壳则可以达到这一点。

目前可以做到扁平封装的只有平面变压器，因为这种变压器具备平面化的磁芯，体积较小，高度低，结构上相较普通变压器则更加紧凑。

通过紧密的磁芯几何形状，平面变压器能够有效的控制热点的产生，降低热耗。

并且平面变压器在垂直方向上的尺寸大大减小，从而能够包容更高的能量密度，其散热能力也较好。

简单来说，平面变压器具备效率高、功率大、绝缘性好的特点[1]。

2.2平面变压器的优势与传统的变压器相比，平面变压器有其自身的优势。

首先就是平面变压器的单匝原边绕组和单匝的副边绕组耦合较紧，所以其漏感很小，在电源开关的使用中也就避免了过大的损耗，减少在电路中其他的部件所承受的应力。

而平面变压器的频率特性也较好，一般可以工作在100-500kHz之间，且其贴近底板固定，具备非常好的散热性能，不存在局部过热点的问题。

其次是平面变压器在热耗散问题方面的巨大优势使得其能够具备高磁通密度和紧封装来达到更高功率的密度，具备非常好的可靠性，即使有一处磁芯损坏了也能够通过剩余的磁芯，变压器的生产成本以及其价格都大幅度降低。