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平面變壓器的結構設計
萬志宇科技| 2023-05-18| 返回列表

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苯的變壓器。PCB變壓器是指位于印刷電路板上的變壓器,而不是含有多氯聯苯的變壓器。


印刷電路板中使用的變壓器需要緊湊,正因為如此,它們沒有復雜的冷卻機制,而這需要結合到其他變壓器設計中。這些變壓器通常具有高溫度和低溫度額定值;在此額定值下可以進行運行。只要保持在這個溫度范圍內,變壓器就能提供可靠的服務。作為變壓器,它可以提供幾十年的持續服務。


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以及其工作原理。


什么是印刷電路板?

印刷電路板(PCB)是以較其緊湊的、簡單的方式連接各種電子元件的方法。印刷電路板使用由層壓在絕緣表面上的銅片制成的路徑,而不是標準布線。路徑被酸蝕刻到電路板上。

配備有線設備的印刷電路板稱為印刷電路板。可以發現,印刷電路板和印刷線路板用于各種電子應用中。大多數人都熟悉印刷電路板的設計,它位于計算機內部,提供設備所需的各種組件,它以極其緊湊的設備形式運行,生產經濟,性能優異,使用壽命長。


什么是PCB變壓器?

PCB變壓器是專門為印刷電路板設計的變壓器。它通常是一個表面安裝器件,位于電路板表面,提供可能需要的任意電壓轉換或電流轉換。

這些設備具有不同的性能和尺寸,確保它們的類型可以從任意可以想象的產品中選擇。同時,也有便宜的零件,這使得印刷電路板以更經濟可行的方式生產電子元件。

還有一個無芯PCB變壓器。這大大減小了變壓器的尺寸,盡管這些設備仍處于實驗階段。但該設備的應用范圍仍然巨大。


平面變壓器的結構設計

1、繞組結構

平面變壓器的繞組是利用印刷電路板上的螺旋印刷線實現的。印刷板的中間被挖空,用于安裝磁芯。印刷電路板通過絕緣帶或空白印刷電路板絕緣。磁芯直接將印制板夾在中間,然后用膠帶或夾子固定。有效減小了平面變壓器的高度,進一步節省了體積。印刷線路是扁平狀的,厚度一般為35微米/70微米,當頻率小于14MHZ時,銅的趨膚深度小于印刷線路厚度的一半。通常開關電源的頻率遠小于這個值,所以可以忽略平面變壓器的集膚效應。

在多層印刷電路板之間應該有“通孔”,用于互連繞組,并且繞組之間的匝數通過“通孔”彼此串聯或并聯電連接。表示各層通過過孔串聯方式互聯的布局。

每層印制板分布一排通孔,位置對齊,但每層繞組只用兩個通孔,采用繞組串聯。在低電壓大電流的情況下,繞組可以通過通孔并聯,提高變壓器的電流處理能力。

2、變壓器磁芯

選擇合適的磁芯是保障變壓器性能的關鍵問題。平面變壓器一般采用高頻鐵氧體軟磁材料制成的E型、 EC、 ETD和EER型、 RM型等磁芯。

E型磁芯因其制造工藝簡單、價格低廉,是平面變壓器常用的磁芯形狀。E型磁芯繞組空間大,可以為大截面積的引線提供足夠的空間引出,讓大電流通過。同時,E型磁芯可以安裝在不同的方向,并且由于其出色的散熱性,可以疊加應用更大的功率,常用于大功率變壓器。但它的缺點是不能提供自我屏蔽,同時磁芯的中柱為長方體,不能有效利用PCB上的空間,導致單匝繞組長度增加,PCB繞組截面積增大,變壓器占用體積相對較大。

RM這種類型的磁芯有以下優點:一是由于磁芯的中間柱和邊緣四周都是圓形的,可以減少銅線的匝數,從而減少銅損耗。二是可以利用PCB上的空間的優點,減小PCB繞組的橫截面積,并且可以將PCB繞組設計成方形,使得磁芯的漏電感小。RM磁芯的屏蔽效果優于E型磁芯。

EC、ETD和EER型磁芯介于E型和罐型之間。這種磁芯與E型磁芯相同,可以為大截面的引出線提供足夠的空間,適合開關電源低電壓大電流的電流趨勢;這種磁芯的散熱也很好;與E型相比,中間柱為圓柱形具有RM型的一些優點。但是這種磁芯的屏蔽效果和E型磁芯的屏蔽效果一樣不好。

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