平面变压器技术白皮书

一、功能简介

FUNCTION INTRODUCTIONE

定义：

平面变压器是一种采用特殊结构和工艺制造的高频变压器，利用电磁感应原理进行工作。与传统绕线变压器相比，平面变压器的磁芯和绕组都采用平面结构，具有体积小、重量轻、易于集成等优点

结构：

1. 磁芯：通常采用高频功率铁氧体材料制成，如E型、RM型、EC、ETD和EER型等。
2.绕组：绕组采用多层印刷电路板（PCB）迭绕而成，或使用铜箔折叠成多层线圈。
3. 绝缘材料：绕组之间使用薄绝缘片（如Mylar、Nomex或Kapton）进行绝缘。

功能：

电压变换、电流变换、 阻抗变换、 隔离、 稳压；

结构：优势：

• 高功率密度：体积小，功率密度高。
• 高效率：效率可达98%以上。
• 低漏感：漏感小，约为初级电感的0.2%。
• 散热良好：热通道距离短，散热面积大。
• 低EMI辐射：良好的磁芯屏蔽，降低电磁干扰。
• 易于集成：适合表面贴装，易于自动化生产。

二、市场信息

MARKET INFORMATION

颠覆性体积缩减

• 厚度：最小可达3mm（传统≥15mm）

• 案例：快充适配器体积缩小60%

高频化与高效率

• 2MHz下效率仍>94%（传统500kHz时90%）

•车载充电机开关频率提升至1.2MHz

极端环境可靠性

• 工作温度：-55℃~+150℃（传统-20℃~+125℃）

• 抗震性能：通过30G加速度冲击测试

系统级成本节省

• 节省PCB面积30%+

• 散热片体积缩减70%

供应稳定性保障

• 生产周期：3-5天（定制传统变压器需2-3周）

主要应用领域

1. 新能源汽车

• 800V高压快充系统

• 车载DC-DC转换器

• BMS电池管理系统

2. 数据中心/通信电源

• 48V→12V直流转换

• PoE++供电

• 5G基站射频电源

3. 消费电子

• 氮化镓快充

• AR/VR设备电源

4. 航空航天

• 抗辐射设计

三、产品参数

PRODUCT PARAMETERS

四、产品框架

PRODUCT FRAMEWORK

• 功能：提供磁路，实现电磁感应。

• 材料：通常使用高频功率铁氧体材料，如E型、RM型、EC、ETD和EER型等。

• 作用：磁芯是变压器的核心部件，负责将输入的电能转换为磁能，再转换为输出的电能。

2. 绕组：

• 功能：实现电压和电流的转换。

• 结构：绕组通常采用多层印刷电路板（PCB）迭绕而成，或使用铜箔折叠成多层线圈。

• 作用：绕组分为初级绕组和次级绕组，初级绕组接收输入电压，次级绕组输出所需的电压。

3. 绝缘层：

• 功能：防止绕组之间的短路和漏电。

• 材料：常用绝缘材料包括Mylar、Nomex或Kapton等。

• 作用：绝缘层确保绕组之间的电气隔离，提高变压器的安全性和可靠性。

4. 屏蔽层：

• 功能：减少电磁干扰，提高电磁兼容性。

• 材料：通常使用金属材料，如铜或铝。

• 作用：屏蔽层可以有效减少变压器对外部电路的电磁干扰，同时也能减少外部电磁干扰对变压器的影响。

5. 冷却系统：

• 功能：确保变压器在工作过程中保持适当的温度。

• 结构：冷却系统可以包括散热片、风扇或液体冷却装置。

• 作用：冷却系统有助于提高变压器的效率和寿命，防止因过热导致的故障。

6. 输入引脚和输出引脚：

• 功能：连接变压器与外部电路。

• 结构：输入引脚连接到初级绕组，输出引脚连接到次级绕组。

• 作用：引脚是变压器与外部电路的接口，确保电能的输入和输出。

• 智能手机：用于快充电源适配器，实现高功率密度和小型化设计。

• 笔记本电脑：用于电源适配器，提高电源转换效率和便携性。

• 平板电脑：用于电源管理模块，提供高效稳定的电源。

• 数码相机：用于内部电源模块，实现小型化和高效率。

2. 通信设备：

• 基站：用于基站电源模块，提供高效、稳定的电源。

• 路由器：用于电源模块，实现高效率的电源转换。

• 交换机：用于电源模块，提供稳定的电源支持。

3. 汽车电子：

• 电动汽车：用于车载充电器和DC-DC转换器，提供高功率密度和高效能。

• 充电桩：用于充电桩的电源模块，实现快速充电和高效率。

4. 医疗设备：

• 医疗仪器：用于内部电源模块，提供高效率和低噪声的电源。

• 便携式医疗设备：用于电源模块，实现小型化和高效能。

5. 工业控制：

• 工业电源：用于电源模块，提供高效率和高可靠性的电源。

• 自动化设备：用于电源模块，实现高效能和小型化设计。

6. 航空航天：

• 航空电子设备：用于内部电源模块，提供高效率和高可靠性的电源。

• 卫星通信设备：用于电源模块，实现高效能和小型化设计。

7. 可再生能源：

• 太阳能逆变器：用于逆变器中的电源转换模块，实现高效能和小型化。

• 风能系统：用于变频器中的电源转换模块，提供高效率和高可靠性。