最新新聞
聯(lián)系方式
地址：河北省秦皇島市海港區(qū)文化路街道海陽(yáng)路159-1號(hào)博川大廈4層
郵編：066000
電話：400-168-2626
傳真：0335-8062661
E-mail：sales@victortrading.com.cn
網(wǎng)址：m.kaoyanbisheng.com
郵編：066000
電話：400-168-2626
傳真：0335-8062661
E-mail：sales@victortrading.com.cn
網(wǎng)址：m.kaoyanbisheng.com
產(chǎn)品分類
當(dāng)前所在位置：首頁(yè) > 產(chǎn)品/品牌中心 > 電子/電力 > 控制系統(tǒng) > 模塊/軟件
銷售德國(guó)IBR模塊
對(duì)于一個(gè)理想的變壓器來(lái)說(shuō)，初級(jí)線圈所產(chǎn)生的磁通都穿過(guò)次級(jí)線圈，即沒(méi)有漏磁通。而對(duì)普通變壓器來(lái)說(shuō)，初級(jí)線圈所產(chǎn)生的磁通并非都穿過(guò)次級(jí)線圈，于是就產(chǎn)生了漏感，電磁耦合的緊密要求也無(wú)法滿足。而平面變壓器只有一匝網(wǎng)狀次級(jí)繞組，這一匝繞組也不同于傳統(tǒng)的漆包線，而是一片銅皮，貼繞在多個(gè)同樣大小的沖壓鐵氧體磁芯表面上。所以，平面變壓器的輸出電壓取決于磁芯的個(gè)數(shù)，而且平面變壓器的輸出電流可以通過(guò)并聯(lián)進(jìn)行擴(kuò)充，以滿足設(shè)計(jì)的要求。因此，平面變壓器的特點(diǎn)就顯而易見(jiàn)了：平面繞組的緊密耦合使得漏感大大地減小；平面變壓器特殊的結(jié)構(gòu)使得它的高度非常的低，這使變換器做在一個(gè)板上的設(shè)想得到實(shí)現(xiàn)。但是，平面結(jié)構(gòu)存在很高的容性效應(yīng)等問(wèn)題，大大限制了它的大規(guī)模使用，不過(guò)，這些缺點(diǎn)在某些應(yīng)用中，也有可能轉(zhuǎn)換為一種優(yōu)點(diǎn)。另外，平面的磁芯結(jié)構(gòu)增大了散熱面積，有利于變壓器散熱。
1 平面變壓器的特性研究
如前所述，平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)主要集中在較低的漏感值和交流阻抗。繞組問(wèn)的間隙越大意味著漏感越大，也就產(chǎn)生更高的能量損失。平面變壓器利用銅箔與電路板間的緊密結(jié)合，使得在相鄰的匝數(shù)層間的間隙非常的小，因此能量損耗也就很小了。
在平面型變壓器里，其“繞組”是做在印制電路板上的扁平傳導(dǎo)導(dǎo)線或是直接用銅泊。扁平的幾何形狀降低了開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)趨膚效應(yīng)的損耗，也就是渦流損耗。因此，能較有效地利用銅導(dǎo)體的表面導(dǎo)電性能，效率要比傳統(tǒng)變壓器高得多。圖1給出了一個(gè)平面變壓器的剖面圖，并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(yīng)該選用較薄的絕緣體來(lái)獲得*小的漏感值。
然而，容性效應(yīng)在平面變壓器中是非常重要的，在印制電路板上緊密繞制的導(dǎo)線使得容性效應(yīng)非常的明顯。而且絕緣材料的選取對(duì)容性值也有著非常大的影響，絕緣材料的介電常數(shù)越高，變壓器的容性值越高。而容性效應(yīng)會(huì)引起EMI，因?yàn)閺某跫?jí)到次級(jí)的繞組中只有容性回路的繞組傳播這種干擾。為了驗(yàn)證，筆者做了一個(gè)試驗(yàn)，在銅導(dǎo)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(gè)比較低的電容值，則*須在漏感和電容值之間做出一個(gè)折中的選擇。
2 插入技術(shù)
插入技術(shù)是指在布置變壓器原、副邊繞組時(shí)，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(shí)使得電流平均分布，減小變壓器損耗。
現(xiàn)在插入技術(shù)的研究被分為兩個(gè)方面，即應(yīng)用于變壓器的插入（正激電路）和應(yīng)用于連接電感器的插入（反激電路）。因此，插入技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被放在不同的拓?fù)渲凶鳛椴煌拇判圆考?lái)研究。
2.1 應(yīng)用于平面變壓器的插入技術(shù)
應(yīng)用于變壓器中的插入技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1）使變壓器中磁性能量?jī)?chǔ)存的空間減少，導(dǎo)致漏感的減少；
2）使電流傳輸過(guò)程中在導(dǎo)體上理想分布，導(dǎo)致交流阻抗的減少；
3）繞組間更好的耦合作用，導(dǎo)致更低的漏感。
為了說(shuō)明插入技術(shù)的特征，圖4給出了應(yīng)用3種不同插入技術(shù)的結(jié)構(gòu)，P代表初級(jí)繞組，s代表次級(jí)繞組。試驗(yàn)顯示SPSP結(jié)構(gòu)是zui好的，因?yàn)槌跫?jí)和次級(jí)的繞組都是間隔插人的。圖5顯示了在500 kHz時(shí)，3種結(jié)構(gòu)的交流阻抗和漏感值，通過(guò)比較可以很容易地發(fā)現(xiàn)應(yīng)用了插入技術(shù)的變壓器，交流阻抗和漏感值都有了很大的減少。
2．2 多繞組變壓器中平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)
平面變壓器另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是高度很低，這使得在磁芯上可以設(shè)置比較多的匝數(shù)。一個(gè)高功率密度的變換器需要一個(gè)體積比較小的磁性元件，平面變壓器很好地滿足了這一要求。例如，在多繞組的變壓器中需要非常多的匝數(shù)，如果是普通的變壓器將會(huì)造成體積和高度過(guò)大，影響電源的整體設(shè)計(jì)，而平面變壓器則不存在這一問(wèn)題。
另外，對(duì)于多繞組的變壓器來(lái)說(shuō)，繞組間保持很好的耦合非常重要。如果耦合不理想則漏感值增大，將會(huì)使得次級(jí)電壓的誤差增大。而平面變壓器因?yàn)榫哂泻芎玫鸟詈希沟盟蔀閦ui佳的選擇。
2．3 在不同拓?fù)渲衅矫孀儔浩鞯淖饔?/div>
在不同的拓?fù)渲校判栽淖饔靡彩遣煌?。在正激變換器中的變壓器，磁性能量在主開(kāi)關(guān)管開(kāi)通的時(shí)候由初級(jí)繞組傳遞到次級(jí)繞組中。然而，在反激變換器中的“變壓器”并不*全是一個(gè)變壓器，而是兩個(gè)連接的電感器。在反激拓?fù)渲械?ldquo;變壓器”在主開(kāi)關(guān)管開(kāi)通的時(shí)候初級(jí)繞組儲(chǔ)存能量，而在關(guān)閉的時(shí)候?qū)⒛芰總魉偷酱渭?jí)繞組。因此，這種插入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)同上面相比是不同的。應(yīng)用于這種變壓器的插入技術(shù)的特點(diǎn)如下：
1）在磁芯中儲(chǔ)存的能量沒(méi)有減少，因?yàn)殡娏髟谀硶r(shí)刻只能在一個(gè)繞組中流動(dòng)，并且沒(méi)有電流補(bǔ)償；
2）電流的分布并不理想，原因同上，因此交流阻抗也沒(méi)有減?。?/div>
3）插入使得繞組間產(chǎn)生較好的耦合，因此有比較小的漏感值。
3 平面變壓器的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)如上所述，同樣它也有缺點(diǎn)，其*主要的缺點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的過(guò)程非常復(fù)雜，而且設(shè)計(jì)成本也非常高。
下面介紹一種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)平面變壓器的程序步驟［3］;它通過(guò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的匝數(shù)模型的設(shè)計(jì)，使之能夠被使用于不同的平面變壓器中，從而使得設(shè)計(jì)過(guò)程大大簡(jiǎn)化，費(fèi)用大大降低。
在雙面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：即相同的形狀和相同的外部連接點(diǎn)。在有些多匝的層次中，這個(gè)外部連接點(diǎn)是不同匝數(shù)間的電氣連接點(diǎn)。如果有些層只有一匝，它也可以被印制在PCB的雙面來(lái)降低交流阻抗。使用銅箔直接印制在PCB板上來(lái)替代傳統(tǒng)的導(dǎo)線，即使在許多需要很多匝數(shù)的開(kāi)關(guān)電源中，變壓器依舊能保持一個(gè)很小的體積，這便大大減小了整機(jī)的體積。具體的設(shè)計(jì)步奏和注意事項(xiàng)請(qǐng)參閱文獻(xiàn)［3］。圖6顯示了一個(gè)*層的標(biāo)準(zhǔn)匝數(shù)設(shè)計(jì)的例子，它使用的是罐形（RM）磁芯。
銅箔高度按照對(duì)應(yīng)于*大開(kāi)關(guān)頻率時(shí)的趨膚深度選取，這樣可以使銅箔的所有部分都成為電流通路，大大減少集膚效應(yīng)的影響。因此，應(yīng)該使每一種開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)于不同的銅箔高度。
4 實(shí)驗(yàn)論證
為了比較平面變壓器和傳統(tǒng)變壓器，分別做了兩種變壓器的模型，一種使用平面結(jié)構(gòu)并使用了插入技術(shù)，另一種使用銅線分別在初級(jí)和次級(jí)繞制而成。兩種變壓器都被運(yùn)用于一個(gè)互補(bǔ)控制的半橋變換器中。兩個(gè)變壓器的參數(shù)如下：
初級(jí) 12匝：
次級(jí)兩個(gè)l匝的繞組（1：1**抽頭）。
傳統(tǒng)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，選擇電流密度小于7.5A／mm。
平面變壓器初級(jí)繞組做成4層，有4個(gè)并列的次級(jí)。這個(gè)變壓器的*終結(jié)構(gòu)如圖7所示。
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，交流阻抗和占用的面積，結(jié)果列于表1。
由表1可知，平面變壓器的漏感*為傳統(tǒng)變壓器的1／5，交流阻抗也*為l／3，由此可見(jiàn)這將大大提高變換器的工作特性。而且，由于結(jié)構(gòu)的更加緊湊，使得可以使用更小的RM8磁芯。
5 結(jié)語(yǔ)
平面變壓器在減小漏感、交流阻抗等方面有著非常大的優(yōu)點(diǎn)，并且因?yàn)轶w積的小巧使之成為一種非常好的磁性元件。給出了一種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)平面變壓器的方法，使得設(shè)計(jì)平面變壓器變得更加容易，成本也將大大降低。可以預(yù)見(jiàn)，平面變壓器將有著相當(dāng)好的應(yīng)用前景。
FIBRO 222.3.0060.100
EGE Z01074
FIBRO 261.3.0330.020
FIBRO 2923.2842.040.003.0500
contrinex科瑞 DW-HD-613-M12-200
FIBRO 276.1.0690.020
EUCHNER安士能 090416
FIBRO 240.2.0497
BENDER本德?tīng)?nbsp; AUR381Z
BERNSTEIN博恩斯坦 6316306358 MAA-0613-L-2 C
FIBRO 3111.20.040.096.075
DATALOGIC得利捷 LT-003 INTERNAL LT WHITE NARROW ANGLE
BAUMER(堡盟) IFBR 17N13T1/L-9
FIBRO 276.1.5600.035
FIBRO 240.2.1996
FIBRO 2010.47.4020.2.834.1
FIBRO 2051.32.025.060.20
FIBRO 2606.10E6
BUCHER布赫
ELTROTEC(艾托特克) SS9687 25Z 11/N+1230
FIBRO 277.1.4770.056
DATALOGIC得利捷 DS2200-1100 ST-RES, LIN, RS485+RS232, 5V
EGE P31143
FIBRO 2133.11.062.36
BENDER本德?tīng)?nbsp; IR470LYT-4021
FIBRO 2923.0570.350.050.1000
EUCHNER安士能 073264
BENDER本德?tīng)?nbsp; AGH251S B915578
Baumer IVO G0M2H590A306
BUCHER布赫 400550105
FIBRO 202.24.030.125.10
FIBRO 237.8.0490.200
EUCHNER安士能 114724
DI-SORIC OLE Q10 M 500 P2K-TSSL
FIBRO 240.22.0278
Desoutter（馬頭） 6151651920 ECA15
FIBRO 2016.25.085.15.2000.02
DI-SORIC LI 32-12.5-388-440 I
DEMAG德馬格 Wheel block 圖號(hào)：10200692
FIBRO 244.6.050
FIBRO 2053.70.080
FIBRO 276.1.5120.030
FIBRO 2201.6G.ASP
FIBRO 2018.00.25.00.01.02.01
BUCHER布赫 100032958
Burster布瑞斯特 83-IMV-OPT-VX4X
EGE P41266 ，KGFW 010 WS
DATALOGIC得利捷 3" x 3" Axial-Diffuse Illuminator, White, Strobed (4A)
ELTROTEC(艾托特克) HA43B11
FIBRO 2922.1730.100.004.1000
BUCHER布赫 100028290
FIBRO 3111.21.032.096.055
FIBRO 244.40.048.10
CRYDOM快達(dá) CD2425D1VH
FIBRO 241.18.505.140
FIBRO 206.73.038.095
FIBRO 202.21.038.280.10
EGE P10501 ，SKZ 400 WR
FIBRO 202.19.016.280.10
BUCHER布赫 100031067
DI-SORIC VKHM-Z-5/4
DEMAG德馬格 KBA125B4 EN 60034-1
FIBRO 260.3.0430.028
CEMBRE森博爾 4388130 RMS-03 59749-Z 1,65 100 500 40
DOPAG 415.12.30A
EUCHNER安士能 088214
ABB-JOKAB 2TLA042022R1200
FIBRO 241.15.20.127
FIBRO 240.1.0144
資料下載
視頻介紹
相關(guān)產(chǎn)品
幫助
物流配送 現(xiàn)金交易 配送范圍聯(lián)系我們
400-168-2626
sales@victortrading.com.cn
河北省秦皇島市海港區(qū)文化路街道海陽(yáng)路159-1號(hào)博川大廈4層
關(guān)注我們
