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平面变压器的电气特性

发布时间:2022-09-22   浏览次数:192返回

涡流效应是由相邻导体的交变磁场造成的边缘电流效应,趋肤效应则是当感应电流如感应磁场在圆导线中产生的电流,其会集中在导体的外表面时,特别是在比较高频率的时候,涡流效应和趋肤效应特别显著的一种现象。其结果是,总的载流面积小于整个导体面积,交流阻抗大于直流阻抗,有效电导率减少,从而不能充分利用常统变压器中缠绕在铁氧体磁芯上的圆导线绕组的利用率。但是平面变压器的绕组是蚀刻在印刷电路板上的铜箔层,虽然由于趋肤效应,使得电流集中在铜箔层的外表面,但由于铜箔层比较薄,电流实际上几乎流过整条导线,可以实现比常规变压器更高的效率和更小的体积。当变压器的工作频率高于300KHz时,铜箔层的厚度等于趋肤厚度就足够了,这样也可以避免杂散电流带来的额外损耗。


平面变压器结构可以将寄生电抗(绕组间电容和漏感)减少到最低,通常为小于初级电感的0.5%。低漏感是通过隔离措施实现的,就是初级绕组的一部分放置在叠层的顶部,另一部分放置在叠层的底部,然后次级绕组均匀地夹在叠层的两侧。平面变压器的低杂散电容和漏感有利于减小变压器输出电压的高频瞬态扰动。通过在电介质片上堆叠导电电路,这种结构还可以在平面变压器的初级和次级之间以及次级和次级之间实现良好的电绝缘,该变压器可以适用于较宽范围的输入电压,并可以根据需要提供一个、两个或三个输出,它们也可以满足或优于脱机转换器的性能要求。


总之,平面变压器由于其绕组扁平,具有高频(1MHz)、高效率(98%~99%)、低损耗、低漏感等电气特性;因为导电电路和绝缘片相互重叠构成,所以具有良好的绝缘性(初级到次级之间的绝缘隔离高达4KV)。此外,平面变压器还具有工作温度范围宽(-40~130)、电流密度高(每层绕组最大电流可以达到200A)、和功率大(单台设备功率可以达到5~25KW)等优点。

平面变压器.jpg

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