模块电源中平面变压器的设计与应用

盘上测量电感量要求大于2 mH (测试条件为100kHz，1V);

7)烘烤，使磁材固定。要求在烘烤前后目测E磁芯与I磁芯是否对齐;

8)冷却后再次测量电感量;

9)在E磁芯上粘上双面胶;

10)进行抗电强度测试，测试参数如表1。

两块绕组电路板的倒角对齐，45°倒角为极性标识。加工完成的平面变压器实物如图3所示。

5 电源整机工艺

电源整体采用上下两块电路板的方式，分为铝基板和印制板两部分，两块电路板需要分别进行生产焊接，再拼装为整机，最后进行上下电路板的信号连接。

上层印制板为双面覆铜板，控制电路、反馈电路、保护电路等功耗小的元器件在印制板上。下层为铝基板，变压器、电感、开关管等大功率器件布放在铝基板上。印制板和铝基板之间的信号通路用针连接，铝基板四角铆装螺母用于安装散热器。

变压器进行安装定位之后，利用E磁芯下表面的导热双面胶与铝基板粘合固定在一起，再在如图2所示的C、D过孔焊盘插入直径为1.0mm的连接针，G、H过孔焊盘插入直径为2.0mm的连接针，并在焊盘上放置适量锡膏，同其它元器件一起过回流焊。

安装变压器时，要贴平、压紧，以减小热阻，保证能良好散热。铝基板进行回流焊时，应注意炉温和带速的控制，确保器件可靠焊接的同时，尽量避免焊接后在铝基板上锡珠和松香的过多出现。

6 设计与应用案例

根据上述的设计方法和步骤，将采用EI22磁芯的平面变压器用于双管正激电路拓扑的模块型开关电源中，实现单机150W功率、输入直流电压200~400V、输出直流电压24V的产品设计。该产品的整体外形尺寸的长、宽、高依次为86mm、72mm、12.7mm。

在输入直流电压为400V，额定输出工况时，持续工作两个小时后，整机中各个器件的温升到达稳定状态，产品的热成像如图4所示，测试环境温度在23.5℃情况下，整机中变压器温度最高为72.6℃;在输入直流电压为200V，额定输出工况时，持续工作两个小时后，整机中各个器件的温升到达稳定状态，产品热成像图如图5所示，测试环境温度在22.9℃情况下，整机中变压器温度最高为83.6℃。

7 结论

本文详细阐述了模块型开关电源中的平面变压器的设计、加工、应用的全过程。基于平面变压器本身的加工工艺复杂度角度，明确指出了平面变压器在各种常见电路拓扑中的适用性问题，并在双管正激电路拓扑机车上开展了平面变压器设计的参数计算，并给出具体实例参数计算过程。通过介绍平面变压器的电路板绕组设计方法和具体设计过程，展示了多层电路绕阻的铺设细节和拼版设计技巧。阐述了平面变压器加工和电源整机工艺设计，给出了变压器和电源整机的实际设计与应用案例，并对整机进行性能测试，验证了设计的可行性及合理性，为平面变压器的大批量自动化生产提供技术和应用参考。

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本文来源于《电子产品世界》2017年第8期第58页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。