平面变压器的应用

在 DC/DC 变换中，基本的Buck、Boost、Cuk变换器是不需要开关隔离变压器的。但如果要求输出与输入隔离，或要求得到多组输出电压，就要在开关元件与整流元件之间使用开关隔离变压器，所以绝大多数变换器都有隔离变压器。目前开关电源的发展趋势是效率更高、体积更小、重量更轻，而传统的隔离变压器在效率、体积、重量等方面严重制约了开关电源的进一步发展。同时由于变压器涉及到的主要参数有电压、电流、频率、变比、温度、磁芯ｕ值、漏抗、损耗、外形尺寸等，所以一直无法象其它电子元器件那样有现成的变压器可供选用，常常要经过繁琐的计算来选用磁芯和绕组导线，而且绕组绕制对变压器的性能也有较大影响，加之变压器的许多重要参数不易测量，给使用带来一定的盲目性，很难在频率响应、漏抗、体积和散热等方面达到满意效果。平面变压器（Flat Transformer 技术则在隔离变压器的许多方面实现了重要的突破。

萨顿斯平面变压器

平面变压器的使用主要有以下三个原则：

（１）根据输出电压的大小来选用相应型号的平面变压器；

（２）根据输出电流的大小来确定并联的平面变压器个数；

（３）根据输入输出电压的大小来确定变比及原边绕组的匝数。

例如，开关电源输出电压５Ｖ，输出电流１５０Ａ。选用５Ｖ系列的平面变压器ＦＴＩ－１２×２Ａ－ＸＸ。如果用ＦＴＩ－１２×２Ａ－１Ａ，就需要５个并联；如果用ＦＴＩ－１２×２Ａ－５Ａ（实际就是由５个ＦＴＩ－１２×２Ａ－１Ａ并联构成），只需要１个。

此外，实际应用中还需要知道平面变压器的变化和原边线圈的匝数。变比可用下面公式进行计算：

变比＝Ｋ×Ｎ×Ｐ：１

式中，Ｋ是系数。当平面变压器的输出是通过中心抽头时，Ｋ＝０．５；平面变压器无中心抽头时，Ｋ＝１。Ｎ是并联的平面变压器单元个数。Ｐ平面变压器原边匝数。

上面的例子中，如果输出平面变压器使用中心抽头，输入的直流电压为１５０Ｖ，变比可定为１０：１，则原边匝数Ｐ＝１０／（０．５×５）＝４。如果输入的直流电压为３００Ｖ，变比可定为２０１，则原边匝数Ｐ＝２０／０．５×５＝８。由此可见平面变压器的原边绕组的匝数通常是很少的。

3 结论

根据使用体会，采用平面变压器后，开关频率为３００ｋＨｚ，转换效率大于９５％，整个装置的体积和重量也大大降低。由于平面变压器已标准化、系列化、产品化，性能一致性好，使用非常方便。

平面变压器改变了传统的开关变换器中隔离开关变压器的设计思路，为设计人员提供了更方便、更优良的选择。

审核编辑 黄宇