平面变压器的设计（翻译）（2）

平面变压器的设计（翻译）（1）_ming_mike的博客-优快云博客

本文翻译自Ferroxcube的应用指南‘Design of Plannar Power Transformer’，原文链接如下。

https://www.ferroxcube.com/en-global/download/download/134/

希望这个翻译能帮到想入门平面变压器设计的同道中人。

2.绕线空间中绕组分布的建议

一旦最大磁通密度确定了，我们就可以用拓扑和变压器类型相应的公式来计算原副边绕线圈数了。

我们需要决定绕组在各层中怎么分隔。PCB走线中电流会引起温升，由于热膨胀的原因，建议外层绕组匝数与内层绕组匝数对称分布。从磁的角度来说，最好是把原副边做三明治绕法，这可以减少邻近效应（见第六页）。然而考虑到可用的绕线高度以及需要的绕线圈数，最优绕法并不是永远可行。

考虑到成本，我们建议选择标淮的铜箔厚度，PCB 厂商通常使用 35 或 70 微米的厚度。铜箔厚度的选择对于绕组温升有重要的影响。

安全标准例如 IEC950 要求原副边绕组有400um 的PCB 材料 （FR2 或FR4） 做主绝緣。如果不需要主绝缘那么不同绕组间保留 200um 距离即可。另外，PCB 的正反面各有50um 的阻焊层。

线宽遵循电流大小和最大允许电流密度的限制。匝间的距离取决于制造能力和成本。设计经验如下：铜箔厚度为 35um 时线宽加线问距>150um铜箔厚度为70um 时线宽加线间距>200um。

如果PCB 厂商制造水平允许，那么更小的间距时可能的，但这会品著增加PCB 成本。

每层铜箔统组的圈数用 N1 表示，匝与西之间的间距用s 表示，可用绕线宽度用bw 表示，那么线宽Wt 可用如下公式计算（见图1）

如果需要满足主绝缘需求那么计算会稍有不同。磁芯可被视为一次侧（原边）所以要与二次侧（副边）分开至少 400um，所以二次侧最内圈和最外圈与磁芯的爬电距离要至少 400um。这样的话线宽可以用式 6 计算，800um 要从可用绕线宽度中减去。

式5和式6中所有尺度的单位都是mm。