臭氧變壓器是近幾年才在國內熱火起來的一種新型變壓器。它的特點是器件的整體高度低,呈扁平形狀,具有很多特殊的電氣優點,使用軟磁鐵氧體功率材料做磁芯,是一款支撐未來電源進而改變人類用電器具的關鍵核心器件。
傳統的繞線式磁元件,由于線圈結構單一、散 熱特性以及參數一致性差等問題,已無法滿足開關電源高頻化和低截面的發展趨勢。具有低截面的平 面磁元件(planar magnetic components)很好克服了傳統磁元件的不足,獲得廣泛應用。由于臭氧變壓器功率密度高、窗口高度低,而且工作頻率與電 流越來越高,對線圈結構和設計技術提出更高的要求,尤其是對于高頻率和大電流的應用場合,為了兼顧高頻渦流效應和載流面積所采用的并聯線圈結構,一些傳統的線圈結構和設計方法不再適用。 在臭氧變壓器中,銅箔/PCB 印刷電路板(printed circuit board)線圈應用廣泛。
說白了,臭氧專用變壓器主要就是采用如今多層PCB板技術,將傳統的繞線線圈,以銅箔的方式印刷在每一層PCB板上。每一層的PCB板就類似于我們傳統變壓器的一個繞組。
由于采用了印刷技術,而非我們傳統的手工繞線方式,因此此類變壓器的一致性好、散熱性好、漏感不到傳統變壓器的十分之一,體積、結構小便于貼裝等等技術優點。
臭氧變壓器的優點有那些
?。?1 )電流分配均等
典型的臭氧變壓器副邊繞組有若干個并聯的線圈。每個副邊繞組都和同一個原邊繞組相藕合。所以,副邊電流產生的安匝數與原邊繞組產生的安匝數相等(忽略勵磁電流)。這種特性對并聯整流電路特別有用。繞組電流分配均等,在并聯整流電路中就不影響其他元件。
?。?2 )電流密度高
臭氧變壓器有極 好的溫升特性設計。因為這些特性,所以它能在很小的封裝體積內達到很高的電流密度,由于它的結構特點,完全滿足高頻電流的工作特性,所以適合在高頻率的場合使用。
( 3 )高 效率
低漏電感,使它能具有很快的開關時間,很低的交叉損耗,就能使它達到很高的效率。這種變壓器副邊繞組和原邊繞組間因為接觸非常緊密,就具有很高的耦合系數,所以它的效率高、損耗很小。
?。?4 )功率密度很高
因為臭氧變壓器元件的尺寸很小,它具有極 好的溫度耗散特性,所以能和有關點半導體器件和電感緊密地封裝在一起,實現的電流密度可做到 30A / 模塊。
?。?5 )低成本
整個變壓器是由少量有關的廉價元件組成,加上組裝又很方便,PCB板的前期開發成功以后是采用印制加工方法,所以整體變壓器的成本是很低。
?。?6 )連接部件成本低廉
由于它的漏電感很小,開關損耗很低,加在和它相連接部件上的應力減少。因此和它連接的部件能使用成本較低的功率元件。
( 7 )熱耗散特性好
臭氧變壓器是具有很高的表體面積比、很短的熱通道的元器件。這種結構有利于散熱。原邊和副邊繞組之間的匝間損耗很小,磁芯的功率損耗較小,所以它能做到高磁通密度。它可在 -400C~ 1300C 之間工作。
?。?8 )泄漏電感低
臭氧變壓器價格繞組和繞組之間的良好耦合,就能使繞組匝間的漏電感保持在*小值。輸出端到輔助部件的連線很短而且是緊配合,所以繞組上的漏電感*小。漏電感小意味著變壓器的EMI指標更好,對開關功率器件的損害*小。
?。?9 )高頻特性*
在這之前,當變壓器運行在高頻時會使開關損耗增 大和使變壓器過熱。臭氧變壓器的出現,使這些問題得以解決。臭氧變壓器能做到提供一種既經濟又好的變壓器模塊。它可工作在 100KHz ~ 2000KHz 之間。
?。?10 )結構簡單適宜表貼
臭氧變壓器是由少量部件和*少的繞組構成的,這種模塊在自動化裝配中特別適用,而且它的外形天生就注定它適合表面貼裝及大規模的流水線生產。
?。?11 )外形低宜于整機小型化
在臭氧變壓器中所用的磁芯較小,它是以一種扁平的形態排列在變壓器的表面上。每一磁芯單元外形在 8mm ~ 32mm 范圍內,這就使得它具有了很多獨 有的優點。
?。?12 )絕緣強度高
臭氧變壓器很容易使用絕緣簿膜或是絕緣材料對變壓器的介電絕緣按要求的進行層數、厚度進行絕緣從而達到所需的技術要求。
PCB變壓器可指位于印刷電路板上的變壓器,或含有多氯聯苯的變壓器。本文所述PCB變壓器指位于印刷電路板上的變壓器,而非含有多氯聯苯的變壓器。