平面变压器的特性 - 模拟电源 -

表1比较了常规变压器、压电陶瓷变压器和平面变压器的特性。下面就平面变压器的物理特性和电气特性分别说明。

1、物理特性

平面变压器具有尺寸小的特色，通常在0.325英寸到0.750英寸，这对电源内部空间受到严格限制的场合具有相当大的吸引力。

平面变压器印制电路板结构意指着一旦把电路板元件设定为平面器件，那么继后生产过程中的变压器绕组应具有精确的间距。允许用自动组装设备生产，可以大大提高每个器件的重复一致性、可靠性，避免了常规变压器手工绕制带来的不规则性和不稳定性。

总之，平面变压器多层制造过程采用机械加工而具有好的一致性；绕组的几何形状有关寄生特性限定在PCB制造公差之内而具有可重现性；能量密度高，适用于表面贴装方式组装而具有小型化特性。此外，平面变压器的性能一致性和可预测性使具有建模比常规变压器更简易的优点，这尤其适于用计算机辅助工程工具建模（如SPICE）。

2、电气特性

涡流效应是由邻近导体的交替磁场引起的边缘电流效应，趋肤效应当感应电流如感应磁场在圆导线中产生的电流，会集中在导线的外表面的一种现象，尤其是在较高频率下，涡流效应和趋肤效应尤为明显。结果导致总的载流面积小于整个导线面积，使AC阻抗大于DC阻抗，降低了有效传导性能，从而使得常规变压器中绕在铁氧体铁芯上的圆导线绕组的率得不到充分。然而，平面变压器的绕组是蚀刻在印制电路板上的铜箔层，虽然趋肤效应使得电流集中于铜箔层的外表层，但铜箔层较薄，电流上几乎流经了整个导线，较之常规变压器获得较高的效率和更小的体积。当变压器工作频率高于300KHz时，铜箔层的厚度等于趋肤厚度就足够了，这样还可以避免杂散电流引起的额外损耗。

平面变压器结构使寄生电抗（绕组间电容和漏感）最小，通常为初级电感的0.5%以下。低漏感是通过分离措施实现的，把初级绕组一部分置于叠层的顶部，另一部置于叠层的底部，然后在叠层两边均匀地夹入次级绕组。平面变压器低的杂散电容和漏感很有利于降低变压器输出电压的高频瞬时扰动。采用在介质片上叠积导电电路，这种结构还能使平面变压器的初级与次级和次级与次级达到很好的电绝缘，该变压器能适用宽范围的输入电压，并能按要求给出一个、二个或三个输出，也能满足或优于脱机转换器的性能要求。