變壓器本質是傳遞能量，能夠實現升壓或者降壓。我們可以把變壓器想象為一個抽水泵，它可以把水從低處傳到高處，相當于把電壓從低壓變為高壓;也可以從高處傳到低處，相當于降壓。變壓器是開關電源中常見的一種器件，但是不是全部的變壓器都可以用在開關電源上面?不是，只有高頻變壓器才適合用在開關電源上面。高頻電源變壓器設計原則要求和程序

1高頻電源變壓器的設計原則

高頻電源變壓器作為一種產品，自然帶有商品的屬性，因此高頻電源變壓器的設計原則和其他商品相同，是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好。有時可能偏重性能和效率，有時可能偏重價格和成本。認真考慮一下高頻電源變壓器的設計原則，追求更好的性能價格比，傳送不到10VA的單片開關電源高頻變壓器，應當設計出更輕、薄、短、小的方法來。不談成本，市場的價值規律是無情的!許多性能好的產品，往往由于價格不能為市場接受而遭冷落和淘汰。往往一種新產品最后被成本否決。一些“節能不節錢”的產品為何在市場上推廣不開值得大家深思。

現在有些公司的磁芯產品說明書中，為了縮短用戶設計高頻電源變壓器的時間，有的列出簡化的設計公式，有的用表列出磁芯在某種工作頻率下的傳送功率。這種既為用戶著想，又推廣公司產品的雙贏行為，是完全符合市場規律的行為，絕不是什么要辨析的錯誤概念。問題是供應的參考數據，推薦的方法是否是相關經驗的總結?有沒有普遍性?都要經過實踐檢驗，才能站得住腳。

2高頻電源變壓器的設計要求

以設計原則為出發點，可以對高頻電源變壓器提出4項設計要求：使用條件，完成功能，提高效率，降低成本。使用條件包括兩方面內容：可靠性和電磁兼容性。以前只注意可靠性，現在由于環境保護意識增強，必須注意電磁兼容性。

高頻電源變壓器完成功能有3個：功率傳送，電壓變換和絕緣隔離。功率傳送有兩種方式。第一種是變壓器功率的傳送方式，加在原繞組上的電壓，在磁芯中出現磁通變化，使副繞組感應電壓，從而使電功率從原邊傳送到副邊。

提高效率是對電源和電子設備的普遍要求。雖然從單個高頻電源變壓器來看，損耗不大。例如，100VA高頻電源變壓器，效率為98%時，損耗只有2W，并不多。但是成十萬個，成百萬個高頻電源變壓器，總損耗可能達到上100kW，甚至上MW。還有，許多高頻電源變壓器一直長期運行，年總損耗相當可觀，有可能達到上10GW·h。

降低成本是高頻電源變壓器的一個重要設計要求，有時甚至是決定性的要求。高頻電源變壓器作為一種產品，和其他商品相同，都面對著市場競爭。競爭的內容包括性能和成本兩個方面，缺一不可。不注意降低成本，往往會在競爭中被淘汰。3高頻電源變壓器的設計程序

根據高頻電源變壓器的設計要求，選擇軟磁材料本來應當是設計程序的第一項。但是，現在一般都認為高頻電源變壓器應當選擇軟磁鐵氧體，是自然而然的事情。

高頻電源變壓器設計中選擇磁芯結構時考慮的因素有：降低漏磁和漏感，新增線圈散熱面積，有利于屏蔽，線圈繞線容易，裝配接線方便等。

高頻電源變壓器磁芯參數設計中，要特別注意工作磁通密度不只是受磁化曲線限制，還要受損耗的限制，同時還與功率傳送的工作方式有關。

高頻電源變壓器設計的線圈參數包括：匝數，導線截面(直徑)，導線形式，繞組排列和絕緣安排。

開關電源變壓器的檢測方法

1、通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，鐵心緊固螺桿是否有松動，硅鋼片有無銹蝕，繞組線圈是否有外露等。

2、絕緣性測試。用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級，初級與各次級、鐵心與各次級、靜電屏蔽層與衩次級、次級各繞組間的電阻值，萬用表指針均應指在無窮大位置不動。否則，說明變壓器絕緣性能不良。

3、線圈通斷的檢測。將萬用表置于R×1擋，測試中，若某個繞組的電阻值為無窮大，則說明此繞組有斷路性故障。

4、判別初、次級線圈。電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的，并且初級繞組多標有220V字樣，次級繞組則標出額定電壓值，如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。

5、空載電流的檢測。

a、直接測量法。將次級所有繞組全部開路，把萬用表置于交流電流擋(500mA，串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時，萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大于變壓器滿載電流的10%～20%。一般常見電子設備電源變壓器的正常空載電流應在100mA左右。假如超出太多，則說明變壓器有短路性故障。

b、間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10?/5W的電阻，次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電后，用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U，然后用歐姆定律算出空載電流I空，即I空=U/R。F?空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電，用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值，允許誤差范圍一般為：高壓繞組≤±10%，低壓繞組≤±5%，帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。

6、一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃～50℃，假如所用絕緣材料質量較好，允許溫升還可提高。

7、檢測判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時，有時為了得到所需的次級電壓，可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。采用串聯法使用電源變壓器時，參加串聯的各繞組的同名端必須正確連接，不能搞錯。否則，變壓器不能正常工作。

8、電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別。電源變壓器發生短路性故障后的重要癥狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常，線圈內部匝間短路點越多，短路電流就越大，而變壓器發熱就越嚴重。檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經介紹)。存在短路故障的變壓器，其空載電流值將遠大于滿載電流的10%。當短路嚴重時，變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內便會迅速發熱，用手觸摸鐵心會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。

平面變壓器的特性及標準化設計

1插入技術

插入技術是指在布置變壓器原、副邊繞組時，使原邊繞組與副邊繞組交替放置，新增原、副邊繞組的耦合以減小漏感，同時使得電流平均分布，減小變壓器損耗。現在插入技術的研究被分為兩個方面，即應用于變壓器的插入(正激電路)和應用于連接電感器的插入(反激電路)。因此，插入技術現在已經被放在不同的拓撲中作為不同的磁性部件來研究。

2平面變壓器的特性研究

如前所述，平面變壓器的優點重要集中在較低的漏感值和交流阻抗。繞組問的間隙越大意味著漏感越大，也就出現更高的能量損失。平面變壓器利用銅箔與電路板間的緊密結合，使得在相鄰的匝數層間的間隙非常的小，因此能量損耗也就很小了。

在平面型變壓器里，其“繞組”是做在印制電路板上的扁平傳導導線或是直接用銅泊。扁平的幾何形狀降低了開關頻率較高時趨膚效應的損耗，也就是渦流損耗。因此，能最有效地利用銅導體的表面導電性能，效率要比傳統變壓器高得多。圖1給出了一個平面變壓器的剖面圖，并且利用兩層繞組間距離的不同，而獲得在不同間隙下的漏感和交流阻抗值。

3平面變壓器的標準化設計

在雙面pCB板的每一層都是由一到多匝的繞組組成的，而且所有的層都保持著相同的物理特性：即相同的形狀和相同的外部連接點。在有些多匝的層次中，這個外部連接點是不同匝數間的電氣連接點。假如有些層只有一匝，它也可以被印制在pCB的雙面來降低交流阻抗。使用銅箔直接印制在pCB板上來替代傳統的導線，即使在許多要很多匝數的開關電源中，變壓器依舊能保持一個很小的體積，這便大大減小了整機的體積。銅箔高度按照對應于最大開關頻率時的趨膚深度選取，這樣可以使銅箔的所有部分都成為電流通路，大大減少集膚效應的影響。因此，應該使每一種開關頻率對應于不同的銅箔高度。

4實驗論證

為了比較平面變壓器和傳統變壓器，分別做了兩種變壓器的模型，一種使用平面結構并使用了插入技術，另一種使用銅線分別在初級和次級繞制而成。兩種變壓器都被運用于一個互補控制的半橋變換器中。

小編相關經驗總結

高功率密度是當今開關電源發展的重要趨勢，要做到這一點，必須提高磁元件的功率密度平面變壓器因為特殊的平面結構和繞組的緊密耦合，使得高頻寄生參數大大降低，極大地改進了開關電源的工作狀態，因此近年來得到了廣泛的使用研究了幾種不同的平面結構和繞組制作的方式，介紹了設計平面變壓器的一個標準方法，從而使得設計過程變得更加簡單，大大降低了設計成本。

高頻電源變壓器隨著工作頻率的提高，設計不斷發生變化，不斷出現新的軟磁材料，新的磁芯結構，新的導線材料和絕緣材料，新的線圈結構和組裝結構等等，不斷出現新的設計方法，就象登山相同，不斷攀上新的臺階。

平面變壓器在減小漏感、交流阻抗等方面有著非常大的優點，并且因為體積的小巧使之成為一種非常好的磁性元件。給出了一種標準的設計平面變壓器的方法，使得設計平面變壓器變得更加容易，成本也將大大降低。可以預見，平面變壓器將有著相當好的應用前景。