【专题】探讨平面变压器
那位应用过平面变压器在AC-DC电路中过?探讨一下绕制工艺问题?
【专题】探讨平面变压器
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来由
提高电力电子电路的开关频率,可以显著减小磁性元件的体积和重量,目前中小功率开关变换器的开关频率可达几百千或兆赫兹级.但随着开关频率的提高,磁性元件的磁芯和绕组损耗却急剧增加,从而限制了磁性元件体积的减小.磁性元件的平面化结构可以较好解决这一矛盾.平面化磁性元件将传统的块状的磁结构压平为低截面的平面化结构,这种结构虽相对降低了磁芯磁面和绕组窗口的利用率,但大大增加了磁性元件的表面散热面积,提高了功率密度.平面化结构也使得磁性元件的高度降低,做一日和尚撞一天钟于与其它低截面的电力电子元器件配合,利用多层印制板制造技术或多层柔性电路制造技术制造的平面结构绕组可以形成多种绕组结构和造型,可以准确控制绕组的各种参数,有很好的一致性.
目前的Planar Core好象是Philips的专利.
提高电力电子电路的开关频率,可以显著减小磁性元件的体积和重量,目前中小功率开关变换器的开关频率可达几百千或兆赫兹级.但随着开关频率的提高,磁性元件的磁芯和绕组损耗却急剧增加,从而限制了磁性元件体积的减小.磁性元件的平面化结构可以较好解决这一矛盾.平面化磁性元件将传统的块状的磁结构压平为低截面的平面化结构,这种结构虽相对降低了磁芯磁面和绕组窗口的利用率,但大大增加了磁性元件的表面散热面积,提高了功率密度.平面化结构也使得磁性元件的高度降低,做一日和尚撞一天钟于与其它低截面的电力电子元器件配合,利用多层印制板制造技术或多层柔性电路制造技术制造的平面结构绕组可以形成多种绕组结构和造型,可以准确控制绕组的各种参数,有很好的一致性.
目前的Planar Core好象是Philips的专利.
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@arlink
来由提高电力电子电路的开关频率,可以显著减小磁性元件的体积和重量,目前中小功率开关变换器的开关频率可达几百千或兆赫兹级.但随着开关频率的提高,磁性元件的磁芯和绕组损耗却急剧增加,从而限制了磁性元件体积的减小.磁性元件的平面化结构可以较好解决这一矛盾.平面化磁性元件将传统的块状的磁结构压平为低截面的平面化结构,这种结构虽相对降低了磁芯磁面和绕组窗口的利用率,但大大增加了磁性元件的表面散热面积,提高了功率密度.平面化结构也使得磁性元件的高度降低,做一日和尚撞一天钟于与其它低截面的电力电子元器件配合,利用多层印制板制造技术或多层柔性电路制造技术制造的平面结构绕组可以形成多种绕组结构和造型,可以准确控制绕组的各种参数,有很好的一致性.目前的PlanarCore好象是Philips的专利.
现在磁材很容易搞到
现在在小功率dc-dc变换领域,平面变压器应用较多,但是应用于ac-dc只见到国外有过介绍,我尝试了一下,发现它的绕制方法对变压器的参数影响很大,那位有这方面的经验可以交流一下,目前以色列的佩顿做这东西比较成熟,但是我手边上没有这东西可以解剖,呵呵
现在在小功率dc-dc变换领域,平面变压器应用较多,但是应用于ac-dc只见到国外有过介绍,我尝试了一下,发现它的绕制方法对变压器的参数影响很大,那位有这方面的经验可以交流一下,目前以色列的佩顿做这东西比较成熟,但是我手边上没有这东西可以解剖,呵呵
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@menghen
现在磁材很容易搞到现在在小功率dc-dc变换领域,平面变压器应用较多,但是应用于ac-dc只见到国外有过介绍,我尝试了一下,发现它的绕制方法对变压器的参数影响很大,那位有这方面的经验可以交流一下,目前以色列的佩顿做这东西比较成熟,但是我手边上没有这东西可以解剖,呵呵
我正在做dc-dc的平面变压器
据我们老大说,平面变压器适合用于大功率场合,尤其是副边匝数较少的情况.
目前准备绕制的变压器为7:1,打算采用的方法是:原边7匝,副边一匝,副边采用铜箔剪切,十个并联,副边电流最大300A.
我也是刚接触这方面的东西,不知menghen老兄对于绕制方法有什么高见?
据我们老大说,平面变压器适合用于大功率场合,尤其是副边匝数较少的情况.
目前准备绕制的变压器为7:1,打算采用的方法是:原边7匝,副边一匝,副边采用铜箔剪切,十个并联,副边电流最大300A.
我也是刚接触这方面的东西,不知menghen老兄对于绕制方法有什么高见?
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选择适用的磁芯
选择适用的磁芯是讨论的另一个问题.ML-PCB变压器的结构是扁平的,而现有的普通磁芯的窗口是比较高的.将两半个磁芯都磨去一部分就可以用于ML-PCB绕组组件,从而降低变压器磁芯的高度.磁芯应提供足够大的开口,以容纳带连接片的绕组空间.对于上述变压器原型,选用Philips产RM-14磁芯.未改性的RM-14磁芯参数如下:
有效横截面积Ae=198mm2
有效磁路长度Le=70mm
磁芯有效体积Ve=13900mm3
一副磁芯的质量Me=74g
相对磁导率μr=2000
RM-14磁芯围住了绕组空间的相当大的一部分,同时还给连接片留下了足够的空间.RM-14磁芯也可以用Philips特别为高频功率应用设计的新的3F3铁氧体材料制作.这种3F3铁氧体材料的磁性为:
饱和磁通密度Bs=330mT
居里温度Tc>200℃
功耗P≤150W/dm8(400KHz、50mT下)
ML-PCB变压器原型在现有的实验室5-V-25-A型变换器中做了试验,工作频率为1MHz.这种应用需要1:8的变压器匝数比;在次级需要一个中心抽头......
-----摘自《国际电子变压器》2003年9月刊
选择适用的磁芯是讨论的另一个问题.ML-PCB变压器的结构是扁平的,而现有的普通磁芯的窗口是比较高的.将两半个磁芯都磨去一部分就可以用于ML-PCB绕组组件,从而降低变压器磁芯的高度.磁芯应提供足够大的开口,以容纳带连接片的绕组空间.对于上述变压器原型,选用Philips产RM-14磁芯.未改性的RM-14磁芯参数如下:
有效横截面积Ae=198mm2
有效磁路长度Le=70mm
磁芯有效体积Ve=13900mm3
一副磁芯的质量Me=74g
相对磁导率μr=2000
RM-14磁芯围住了绕组空间的相当大的一部分,同时还给连接片留下了足够的空间.RM-14磁芯也可以用Philips特别为高频功率应用设计的新的3F3铁氧体材料制作.这种3F3铁氧体材料的磁性为:
饱和磁通密度Bs=330mT
居里温度Tc>200℃
功耗P≤150W/dm8(400KHz、50mT下)
ML-PCB变压器原型在现有的实验室5-V-25-A型变换器中做了试验,工作频率为1MHz.这种应用需要1:8的变压器匝数比;在次级需要一个中心抽头......
-----摘自《国际电子变压器》2003年9月刊
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@sami
在AC-DC的变换器中用可能耐压是一个瓶颈因为内部窗口运用很充分,也比较紧凑,交流转直流一般要求的初次级安全电压几千伏,可能尺寸有点吃紧.我用过以色列(美国注册)payton公司的几款DC-DC的变压器,尺寸也不见得占多少优势,效率也不是很高.所以外界宣传又吹嘘炒作的成分.
高效率的平面变压器需采用厚铜PCB线圈结构
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1061976090.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
Payton 公司的平面变压器目前仍大都采用Lead frame(铜皮?)结构,层间还在使用绝缘膜的手工作业方式,不难想象一个拒绝采用新工艺,抱着80年代制作工艺不放的台湾厂能搞出几个新鲜玩意来?(Payton 磁心产自美国,变压器加工在台湾).象Lucent,Tyco,Artesyn,Power I 等大批通讯电源企业多年前就已经成熟的应用多层厚铜PCB线圈来取代leadframe结构.国内的深圳Emerson也于近年学会了设计使用厚铜PCB变压器,并已经批量应用于其DC-DC .
图片为我们的同行同Vogt设计的平面变压器,45X32X12.5mm,1kw.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1061976090.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
Payton 公司的平面变压器目前仍大都采用Lead frame(铜皮?)结构,层间还在使用绝缘膜的手工作业方式,不难想象一个拒绝采用新工艺,抱着80年代制作工艺不放的台湾厂能搞出几个新鲜玩意来?(Payton 磁心产自美国,变压器加工在台湾).象Lucent,Tyco,Artesyn,Power I 等大批通讯电源企业多年前就已经成熟的应用多层厚铜PCB线圈来取代leadframe结构.国内的深圳Emerson也于近年学会了设计使用厚铜PCB变压器,并已经批量应用于其DC-DC .
图片为我们的同行同Vogt设计的平面变压器,45X32X12.5mm,1kw.
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@tanke
想法你原边用啥方法?副边我觉得节点电流应作重点考虑,我曾成功使用过40A的在300KHz时0.5mm的铜箔两层(匝比4:1),另外应该使用紫铜,要规定等级;唉......十层怎样连接才理想呢?普通焊接不理想,不知道激光焊接怎样?要不你试一试?
不好意思,是我原来没有说清楚
没有用平面变压器,因为做起来太费时了,我们的工具比较少,而且这个只是一个方案试验,能看到大体的输出和对应的效率,也就差不多了
EE铁芯,铜箔包在铁芯上的,副边用的三个绕组输出,分别整流后再并联,由于是倍流整流,所以有6个输出滤波电感,呵呵,6个电感啊!~好庞大的东东呢~
没有用平面变压器,因为做起来太费时了,我们的工具比较少,而且这个只是一个方案试验,能看到大体的输出和对应的效率,也就差不多了
EE铁芯,铜箔包在铁芯上的,副边用的三个绕组输出,分别整流后再并联,由于是倍流整流,所以有6个输出滤波电感,呵呵,6个电感啊!~好庞大的东东呢~
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@pyh
关于平面变压器的探讨我做过三款平面变压器应用在AC-DC电源上,没有感觉在绕线上存在什麽问题,愿意和感兴趣的朋友一块探讨有关平面变压器的问题.我的E-MAIL:Panyihong@hcc.com.cn
想跟你学学
这是我设计的平面变压器,只是把版图画好了.已经1年了,没有做出来实验过.本来该用六层,考虑实验性质,只用了4层.但至今仍没有把它实现.你能不能介绍一下要特别注意些什么?比如材质,设计原则等.盼复!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1062032775.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
这是我设计的平面变压器,只是把版图画好了.已经1年了,没有做出来实验过.本来该用六层,考虑实验性质,只用了4层.但至今仍没有把它实现.你能不能介绍一下要特别注意些什么?比如材质,设计原则等.盼复!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1062032775.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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@pcb_transformer
高效率的平面变压器需采用厚铜PCB线圈结构[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1061976090.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">Payton公司的平面变压器目前仍大都采用Leadframe(铜皮?)结构,层间还在使用绝缘膜的手工作业方式,不难想象一个拒绝采用新工艺,抱着80年代制作工艺不放的台湾厂能搞出几个新鲜玩意来?(Payton磁心产自美国,变压器加工在台湾).象Lucent,Tyco,Artesyn,PowerI等大批通讯电源企业多年前就已经成熟的应用多层厚铜PCB线圈来取代leadframe结构.国内的深圳Emerson也于近年学会了设计使用厚铜PCB变压器,并已经批量应用于其DC-DC.图片为我们的同行同Vogt设计的平面变压器,45X32X12.5mm,1kw.
能介绍Payton公司在开关电源方面的情况吗?除平面变压器以外的
!!!!!!!!!
!!!!!!!!!
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@ridgewang
想跟你学学这是我设计的平面变压器,只是把版图画好了.已经1年了,没有做出来实验过.本来该用六层,考虑实验性质,只用了4层.但至今仍没有把它实现.你能不能介绍一下要特别注意些什么?比如材质,设计原则等.盼复![图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1062032775.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
相互探讨
因为平面变压器是用多层PCB板制造的,每层的圈数也不可能多,一般需要几层连在一起,成为一个绕组,因此在其中需要有过孔,在设计的时候要特别注意这些孔和线圈之间的安全距离.我们用的材质是环氧树脂玻璃布绝缘板,敷铜板是厚铜.
因为平面变压器是用多层PCB板制造的,每层的圈数也不可能多,一般需要几层连在一起,成为一个绕组,因此在其中需要有过孔,在设计的时候要特别注意这些孔和线圈之间的安全距离.我们用的材质是环氧树脂玻璃布绝缘板,敷铜板是厚铜.
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