PCB平板变压器相比传统变压器取消了绕线工艺,取而代之是使用多层PCB板,绕组由薄铜带在PCB上刻蚀而成,每层PCB上的绕组通过通孔参考设计需求按照串并联方式连接形成连续的绕组。PCB平板变压器产品常采用的磁芯结构包括EEW、EIW、EQ及EDW等扁平结构磁芯,生产过程中将磁芯嵌入到PCB绕组,从而形成闭合的磁场路径。
PCB绕组结构的变压器相比于传统变压器具有多方面的显著优势,主要体现在以下几个方面:
1、体积更小、功率密度更大:PCB绕组变压器采用多层PCB板设计,避免了传统绕组线圈之间的空隙,实现了更高密度的绕组布局,从而显著降低了变压器的体积和高度;因PCB绕组是采用扁平连续的薄铜带螺旋刻蚀在PCB板上,再组合磁芯,从而能够在更小的体积内实现更高的功率密度;
2、简化工序、提高生产效率:PCB绕组变压器取消传统变压器的绕线工序、焊锡工序、含浸工序及烘烤工序等,只需将磁芯嵌入到PCB板绕组上,即可形成完整的磁性回路,大大减少了生产工序,提高了生产作业效率;
3、性能更优、可靠性更好:PCB绕组结构能更好地控制绕组之间的距离和排列方式,从而有效降低漏感;由于绕组是采用薄铜带刻蚀在PCB板上,极大降低了高频下的趋肤效应;同时PCB绕组变压器的扁平结构磁芯热阻较小,且一次测与二次侧间距也很小,耦合强度变大,极大提高产品的热稳定性;
4、一致性更好、集成度更高:PCB绕组变压器的绕组是通过将薄铜带刻蚀在PCB上制作而成,整个生产过程为全自动化制程,因此具有极高的一致性电气性能、机械尺寸与寄生参数等;同时,PCB绕组变压器还可以与其他电子元件(如IC、电阻、电容等)集成在同一块PCB板上,从而进一步提高系统的高集成度和可靠性。
5、定制化更灵活: PCB绕组变压器可以根据具体需求更为灵活地设计绕组层数和结构布局,从而更好地适配不同的应用场景。
PCB绕组结构的变压器因其小型化、高效化的特点,在以下场景中有广泛应用:
1、便携式电子设备:PCB绕组变压器体积小、高度低,还可以集成IC、电阻、电容等元器件,显著提升了产品的小型化和便携性,特别适合对尺寸敏感的便携式电子设备, 如PD智能快充产品及智能家居充电设备等;
2、小功率电源设备:PCB绕组变压器主要应用于对功率需求不高的场景,如手机充电器、化成电源等 ;
3、高功率密度需求产品:PCB绕组变压器通过多层PCB板设计,能够实现更高密度的绕组布局,提高功率密度,同时降低变压器的整体厚度,在需要高功率密度的设备中,如一些小型化电源模块,PCB绕组变压器能够更好地满足需求。
综上所述,PCB绕组变压器在小型化、高功率密度、高生产效率和高可靠性等方面具有显著优势,特别适合小功率和高集成度的应用场景。