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平板變壓器比較多層PCB板設計的平板變壓器成本高
1970年01月01日 08:00 變壓器產業網

  多層PCB板磚形電源中的變壓器(或續流電感)是采用PCB多層銅皮繞制繞組,并將磁芯嵌入PCB中凹槽中,與PCB形成一個整體,具有良好電磁耦合,且方案簡單、生產效率高、變壓器(或續流電感)參數的一致好,但也存在3個缺點:①與扁平的銅帶設計平板變壓器比較,多層PCB板設計的平板變壓器成本高;②鋁基板磚形電源控制部分在小PCB板上,功率器件在鋁基板上,不需過多減化電路,而多層PCB板半磚電源因變壓器和續流電感會占用較大的PCB空間,而半磚電源是固定尺寸,因此大大增加了PCB布局的密度,所以需要盡量減化外圍電路(控制部分)設計,減小元器件的數量才能滿足PCB的布局要求;③在設計多層PCB變壓器時,要求做埋盲孔設計(HDI技術),這種設計可明顯縮小PCB變壓器的體積,但相對通孔設計時,這種設計增加多次層疊的工序和多次鉆孔工序,在多層PCB板上無形中大大增加PCB的成本。

  影響變壓器的熱阻因素,主要有銅帶和磁芯尺寸大小、磁芯的熱阻參數、磁芯的表面平整度、導熱膠帶熱阻參數及平整度、鋁基板的銅厚、鋁基板介質厚度及材料等,其中導熱膠帶的平整度又與實際應用安裝情況有關。多層PCB板半磚電源實物圖;(b)變壓器(續流電感)在多層PCB板磚形電源的熱阻模型多層PCB板半磚形電源,PCB板厚度一般采用3mm(包括FR-4基板、銅箔、表面處理、綠油在內),層數約為12層,變壓器和續流電感銅箔的輸出較大(高達60A),通常采用了4盎司銅箔厚度,滿足通流能力的要求。

  樣機的優化設計實例某鋁基板全磚電源樣機(戶外CDMA2000基站專用電源)為雙路輸出,大可輸出700W的功率。該鋁基板全磚電源在帶全負載做65℃高溫測試時,發現平板變壓器磁芯溫度超標多達18.7℃,變壓器銅帶絕緣漆有明顯的變色現象,說明該鋁基板全磚電源無法滿足在65℃高溫下測試的要求,變壓器的規格不符合散熱的要求,必須重新設計變壓器的參數。

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