平面變壓器的分類

平面變壓器的分類 ：平面變壓器按設計製作工藝的不同，可分為印刷電路(PCB)型，厚膜型、薄膜型、亞微米型 4 種。

1、PCB 型變壓器
印刷電路 PCB型變壓器可省去繞組骨架，能增大散熱面積，能減小在高頻工作時由集膚效應和鄰近效應所引起的渦流損耗，也能增大電流密度，其電流密度最高可達 20A/mm，功率大，工藝簡單。但用 PCB，視窗利用率低，僅為0.25~0.3，傳統變壓器的視窗利用率為 0.4，其體積也較大。PCB 型變壓器其功率可高達 20kW ，頻率可達兆赫數量級。採用 pulse 的平面技術，多層 PCB 夾在磁芯之間，薄型高效鐵氧體平面變壓器，其底部面積小，高度只有7.4mm，工作頻率為 150~750kHz，工作溫度為-400~1300。

2、厚膜變壓器
厚膜變壓器是為了克服薄膜變壓器中導體電阻大的缺陷而提出的。以氧化鋁作基體，採用厚膜工藝，在其上、下表面各印製了初級和次級繞組，用鐵氧體製作的平面變壓器在 2MHz，輸出功率為 75W 時，效率達 85%。厚膜工藝製造出的平面變壓器效率一般較低，因此尋求更進一步的工藝技術以完善平面變壓器製造的厚膜工藝是實現平面變壓器高頻集成化的關鍵。

3、薄膜型變壓器
薄膜型變壓器是一種用磁性薄膜研製的疊層微型變壓器，採用薄膜後高度低於 1mm，工作頻率超過 1MHz，其體積小，易於集成，但只適用於小功率情況。它們絕大多數採用金屬磁性材料，如坡莫合金、鐵矽鋁和非晶合金。主要是因為它們有高 BS 和高磁導率。Tsuijimotl 等人用帶式(銅厚 35μm，長 34mm，寬 3mm)加以絕緣膜(厚 100μm)，非晶 CoNbZr 膜(1.8μm)構成一種能在高頻下輸出電壓可控的薄膜變壓器——針孔型變壓器，還製成了厚度為 210μm的片式變壓器。它是採用兩層 10μm 厚的 CoZr 非晶薄膜做成的，用於 5V、0.3A、1MHz 的開關電源，77.5% 鐵氧體材料(以 MnZn系為主)也可以製成薄膜型變壓器，但用常規的方法很難制出合適的微型磁膜，故需開發新的成膜技術。目前國外主要採用 PVD、CVD 等沉積技術配合化學蝕刻，鐳射燒蝕法、光照射低溫鍍膜法等成膜技術。Yamaguchi K 等設計製作的微型變壓器，其面積只有2.4mm×3.1mm，在 10MHz 時效率可達 67%。

4 、亞微米型變壓器
亞微米變壓器是利用化學法合成，採用低溫(900℃)燒結的 NiCuZn 鐵氧體為介質材料，以 Ag 為內電極，用流延和絲網印刷技術的方法製備而成的，其體積小、品質輕、易於集成、工藝簡單。兩種片式亞微米型變壓器，外形尺寸分別為 2.1cm×2.1cm×1mm和 8mm×8mm×1mm，設計變壓比分別為 6 和 4，工作頻率為1~10MHz。 亞微米型平面變壓器結構新穎，改變了傳統變壓器的結構特徵，將變壓器原邊和副邊繞組採用絲網印刷技術燒制在鐵氧體材料中，外型類似表貼的積體電路器件。

對亞微米型平面變壓器的電氣性能測試表明：
①空載情況下，變壓比先隨著輸入電壓的增加而增大，而後隨著輸入電壓的增加而減小，範圍內達到最大值。另外，變壓比隨著輸入信號頻率的增加而增大。

②在一定輸入頻率和電壓情況下，輸出功率隨負載的增大先升高再降低，存在一個輸出功率最大的負載電阻值。

③在一定輸入電壓和輸出負載的情況下，隨著輸入電壓頻率的增加，變壓器的變壓比逐漸增大，當輸入電壓頻率高於某一臨界值後，變壓比基本保持不變。波形畸變程度隨著輸入電壓頻率的增加而減小。

④在一個固定輸入頻率下，存在一個飽和負載電阻值，當負載電阻值小於飽和負載電阻值時，則變壓器的輸出電壓隨負載增大而增大，但當負載電阻值大於飽和負載電阻值時，輸出電壓的變化很小或基本保持不變。隨著頻率的升高飽和負載電阻值逐漸增大。在負載電阻值等於飽和負載電阻值時，變壓器的變壓比基本不隨輸入電壓的變化而變化，但隨著輸入電壓的升高，輸入輸出電壓的波形畸變程度增強。