pingmianbianyaqizhiyouyizawangzhuangcijiraozu，zheyizaraozuyebutongyuchuantongdeqibaoxian，ershiyipiantongpi
，tieraozaiduogetongyangdaxiaodechongyatieyangticixinbiaomianshang。suoyi，pingmianbianyaqideshuchudianyaqujueyucixindegeshu，erqiepingmianbianyaqideshuchudianliukeyitongguobinglianjinxingkuochong
，yimanzushejideyaoqiu。yinci
，pingmianbianyaqidetedianjiuxianeryijianle：平麵繞組的緊密耦合使得漏感大大地減小；平ping麵mian變bian壓ya器qi特te殊shu的de結jie構gou使shi得de它ta的de高gao度du非fei常chang的de低di，這zhe使shi變bian換huan器qi做zuo在zai一yi個ge板ban上shang的de設she想xiang得de到dao實shi現xian。但dan是shi
，平ping麵mian結jie構gou存cun在zai很hen高gao的de容rong性xing效xiao應ying等deng問wen題ti
，大da大da限xian製zhi了le它ta的de大da規gui模mo使shi用yong
，不bu過guo，這zhe些xie缺que點dian在zai某mou些xie應ying用yong中zhong
，也ye有you可ke能neng轉zhuan換huan為wei一yi種zhong優you點dian。另ling外wai，平ping麵mian的de磁ci芯xin結jie構gou增zeng大da了le散san熱re麵mian積ji，有you利li於yu變bian壓ya器qi散san熱re。

圖1：平麵變壓器的繞組間距的剖麵圖

平麵變壓器的特性研究

如ru前qian所suo述shu，平ping麵mian變bian壓ya器qi的de優you點dian主zhu要yao集ji中zhong在zai較jiao低di的de漏lou感gan值zhi和he交jiao流liu阻zu抗kang。繞rao組zu問wen的de間jian隙xi越yue大da意yi味wei著zhe漏lou感gan越yue大da
，也ye就jiu產chan生sheng更geng高gao的de能neng量liang損sun失shi。平ping麵mian變bian壓ya器qi利li用yong銅tong箔bo與yu電dian路lu板ban間jian的de緊jin密mi結jie合he，使shi得de在zai相xiang鄰lin的de匝za數shu層ceng間jian的de間jian隙xi非fei常chang的de小xiao，因yin此ci能neng量liang損sun耗hao也ye就jiu很hen小xiao了le。

在平麵型變壓器裏，其“繞組”shizuozaiyinzhidianlubanshangdebianpingchuandaodaoxianhuoshizhijieyongtongbo。bianpingdejihexingzhuangjiangdilekaiguanpinlvjiaogaoshiqufuxiaoyingdesunhao

，yejiushiwoliusunhao。yinci，nengzuiyouxiaodiliyongtongdaotidebiaomiandaodianxingneng，xiaolvyaobichuantongbianyaqigaodeduo。tu1給出了一個平麵變壓器的剖麵圖
，並且利用兩層繞組間距離的不同，而獲得在不同間隙下的漏感和交流阻抗值。

圖2：在500kHz下不同匝間距下的漏感值

圖3：在500kHz下不同匝間距下的交流阻抗

圖2與圖3給出了在不同的間隙下漏感和交流阻抗的變化，可以明顯地看出間隙越大，漏感越大，交流阻抗越小。在間隙增加1mm的狀況下漏感值增加了5倍之多。因此，在滿足電氣絕緣的情況下，應該選用最薄的絕緣體來獲得最小的漏感值。

raner，rongxingxiaoyingzaipingmianbianyaqizhongshifeichangzhongyaode，zaiyinzhidianlubanshangjinmiraozhidedaoxianshiderongxingxiaoyingfeichangdemingxian。erqiejueyuancailiaodexuanquduirongxingzhiyeyouzhefeichangdadeyingxiang，jueyuancailiaodejiedianchangshuyuegao，bianyaqiderongxingzhiyuegao。errongxingxiaoyinghuiyinqiEMI，因為從初級到次級的繞組中隻有容性回路的繞組傳播這種幹擾。為了驗證，筆者做了一個試驗，在銅導線的間隙增加O．2mm的情況下，而電容值就減少了20％。因此，如果需要一個比較低的電容值，則必須在漏感和電容值之間做出一個折中的選擇。

插入技術

插入技術是指在布置變壓器原、副邊繞組時，使原邊繞組與副邊繞組交替放置
，增加原
、副邊繞組的耦合以減小漏感，同時使得電流平均分布，減小變壓器損耗。

現在插入技術的研究被分為兩個方麵
，即應用於變壓器的插入（正激電路）和應用於連接電感器的插入（反激電路）。因此
，插入技術現在已經被放在不同的拓撲中作為不同的磁性部件來研究。

應用於平麵變壓器的插入技術

應用於變壓器中的插入技術的主要優點如下：

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1）使變壓器中磁性能量儲存的空間減少
，導致漏感的減少
；
2）使電流傳輸過程中在導體上理想分布，導致交流阻抗的減少；
3）繞組間更好的耦合作用，導致更低的漏感。

為了說明插入技術的特征，圖4給出了應用3種不同插入技術的結構
，P代表初級繞組，s代表次級繞組。試驗顯示SPSP結構是最好的，因為初級和次級的繞組都是間隔插人的。圖5顯示了在500 kHz時，3種結構的交流阻抗和漏感值
，通過比較可以很容易地發現應用了插入技術的變壓器
，交流阻抗和漏感值都有了很大的減少。

圖4：運用交叉技術的3種不同結構

圖5：在3種不同結構下的阻抗和漏感的比較

多繞組變壓器中平麵結構的優勢

平(ping)麵(mian)變(bian)壓(ya)器(qi)另(ling)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)優(you)點(dian)是(shi)高(gao)度(du)很(hen)低(di)，這(zhe)使(shi)得(de)在(zai)磁(ci)芯(xin)上(shang)可(ke)以(yi)設(she)置(zhi)比(bi)較(jiao)多(duo)的(de)匝(za)數(shu)。一(yi)個(ge)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)的(de)變(bian)換(huan)器(qi)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)體(ti)積(ji)比(bi)較(jiao)小(xiao)的(de)磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)，平(ping)麵(mian)變(bian)壓(ya)器(qi)很(hen)好(hao)地(di)滿(man)足(zu)了(le)這(zhe)一(yi)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru)，在(zai)多(duo)繞(rao)組(zu)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)中(zhong)需(xu)要(yao)非(fei)常(chang)多(duo)的(de)匝(za)數(shu)，如(ru)果(guo)是(shi)普(pu)通(tong)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)將(jiang)會(hui)造(zao)成(cheng)體(ti)積(ji)和(he)高(gao)度(du)過(guo)大(da)
，影(ying)響(xiang)電(dian)源(yuan)的(de)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)
，而(er)平(ping)麵(mian)變(bian)壓(ya)器(qi)則(ze)不(bu)存(cun)在(zai)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)。

另(ling)外(wai)
，對(dui)於(yu)多(duo)繞(rao)組(zu)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)來(lai)說(shuo)，繞(rao)組(zu)間(jian)保(bao)持(chi)很(hen)好(hao)的(de)耦(ou)合(he)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。如(ru)果(guo)耦(ou)合(he)不(bu)理(li)想(xiang)則(ze)漏(lou)感(gan)值(zhi)增(zeng)大(da)

，將(jiang)會(hui)使(shi)得(de)次(ci)級(ji)電(dian)壓(ya)的(de)誤(wu)差(cha)增(zeng)大(da)。而(er)平(ping)麵(mian)變(bian)壓(ya)器(qi)因(yin)為(wei)具(ju)有(you)很(hen)好(hao)的(de)耦(ou)合(he)，使(shi)得(de)它(ta)成(cheng)為(wei)最(zui)佳(jia)的(de)選(xuan)擇(ze)。

在不同拓撲中平麵變壓器的作用

zaibutongdetuopuzhong，cixingyuanjiandezuoyongyeshibutongde。zaizhengjibianhuanqizhongdebianyaqi，cixingnengliangzaizhukaiguanguankaitongdeshihouyouchujiraozuchuandidaocijiraozuzhong。raner，zaifanjibianhuanqizhongde“變壓[page]
器”並不完全是一個變壓器
，而是兩個連接的電感器。在反激拓撲中的“變壓器”在(zai)主(zhu)開(kai)關(guan)管(guan)開(kai)通(tong)的(de)時(shi)候(hou)初(chu)級(ji)繞(rao)組(zu)儲(chu)存(cun)能(neng)量(liang)，而(er)在(zai)關(guan)閉(bi)的(de)時(shi)候(hou)將(jiang)能(neng)量(liang)傳(chuan)送(song)到(dao)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)。因(yin)此(ci)，這(zhe)種(zhong)插(cha)入(ru)技(ji)術(shu)的(de)優(you)點(dian)同(tong)上(shang)麵(mian)相(xiang)比(bi)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)。應(ying)用(yong)於(yu)這(zhe)種(zhong)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)插(cha)入(ru)技(ji)術(shu)的(de)特(te)點(dian)如(ru)下(xia)：

1）在磁芯中儲存的能量沒有減少
，因為電流在某時刻隻能在一個繞組中流動，並且沒有電流補償；
2）電流的分布並不理想，原因同上，因此交流阻抗也沒有減小
；
3）插入使得繞組間產生較好的耦合


，因此有比較小的漏感值。

平麵變壓器的標準化設計

平麵變壓器的優點如上所述，同樣它也有缺點
，其最主要的缺點就是設計的過程非常複雜，而且設計成本也非常高。

下麵介紹一種標準的設計平麵變壓器的程序步驟［3］;它通過提供一個標準的匝數模型的設計
，使之能夠被使用於不同的平麵變壓器中，從而使得設計過程大大簡化，費用大大降低。

在雙麵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：jixiangtongdexingzhuanghexiangtongdewaibulianjiedian。zaiyouxieduozadecengcizhong，zhegewaibulianjiedianshibutongzashujiandedianqilianjiedian。ruguoyouxiecengzhiyouyiza，tayekeyibeiyinzhizaiPCB的雙麵來降低交流阻抗。使用銅箔直接印製在PCB板(ban)上(shang)來(lai)替(ti)代(dai)傳(chuan)統(tong)的(de)導(dao)線(xian)，即(ji)使(shi)在(zai)許(xu)多(duo)需(xu)要(yao)很(hen)多(duo)匝(za)數(shu)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)，變(bian)壓(ya)器(qi)依(yi)舊(jiu)能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)個(ge)很(hen)小(xiao)的(de)體(ti)積(ji)
，這(zhe)便(bian)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)了(le)整(zheng)機(ji)的(de)體(ti)積(ji)。具(ju)體(ti)的(de)設(she)計(ji)步(bu)奏(zou)和(he)注(zhu)意(yi)事(shi)項(xiang)請(qing)參(can)閱(yue)文(wen)獻(xian)［3］。

銅tong箔bo高gao度du按an照zhao對dui應ying於yu最zui大da開kai關guan頻pin率lv時shi的de趨qu膚fu深shen度du選xuan取qu，這zhe樣yang可ke以yi使shi銅tong箔bo的de所suo有you部bu分fen都dou成cheng為wei電dian流liu通tong路lu，大da大da減jian少shao集ji膚fu效xiao應ying的de影ying響xiang。因yin此ci
，應ying該gai使shi每mei一yi種zhong開kai關guan頻pin率lv對dui應ying於yu不bu同tong的de銅tong箔bo高gao度du。

實驗論證

為wei了le比bi較jiao平ping麵mian變bian壓ya器qi和he傳chuan統tong變bian壓ya器qi，分fen別bie做zuo了le兩liang種zhong變bian壓ya器qi的de模mo型xing，一yi種zhong使shi用yong平ping麵mian結jie構gou並bing使shi用yong了le插cha入ru技ji術shu，另ling一yi種zhong使shi用yong銅tong線xian分fen別bie在zai初chu級ji和he次ci級ji繞rao製zhi而er成cheng。兩liang種zhong變bian壓ya器qi都dou被bei運yun用yong於yu一yi個ge互hu補bu控kong製zhi的de半ban橋qiao變bian換huan器qi中zhong。兩liang個ge變bian壓ya器qi的de參can數shu如ru下xia：

初級 12匝：
次級兩個l匝的繞組（1：1中心抽頭）。

傳統變壓器使用漆包線作為繞組，雖然在這些線圈中電流密度不盡相同，選擇電流密度小於7.5A／mm。

平麵變壓器初級繞組做成4層
，有4個並列的次級。這個變壓器的最終結構如圖6所示。

圖6：變壓器的插入繞組的結構

兩種變壓器都使用了同樣的磁芯RM10
，比較了兩種變壓器的漏感，交流阻抗和占用的麵積，結果列於表1。

表1：兩種變壓器幾個參數的比較


由表1可知，平麵變壓器的漏感僅為傳統變壓器的1／5，交流阻抗也僅為l／3，由此可見這將大大提高變換器的工作特性。而且
，由於結構的更加緊湊，使得可以使用更小的RM8磁芯。

結語

平麵變壓器在減小漏感
、jiaoliuzukangdengfangmianyouzhefeichangdadeyoudian
，bingqieyinweitijidexiaoqiaoshizhichengweiyizhongfeichanghaodecixingyuanjian。geichuleyizhongbiaozhundeshejipingmianbianyaqidefangfa
，shideshejipingmianbianyaqibiandegengjiarongyi，chengbenyejiangdadajiangdi。keyiyujian，pingmianbianyaqijiangyouzhexiangdanghaodeyingyongqianjing。