PCB绕组技术能否重塑变压器与电感设计
2025-01-16 14:19:57 来源:电子变压器与电感网 作者:丘水林
【哔哥哔特导读】PCB绕组取代线圈的变压器、电感产品,主要会用在哪些场景?具体有哪些优势?未来的发展潜力如何?
近两年,一种新的产品形态逐渐出现在大家的视野中:PCB绕组。与采用绕组的传统变压器、电感不同,这种产品以PCB板取代了绕组,是一种高效、小型化的解决方案。
降低变压器厚度
PCB绕组设计一般使用多层PCB板,可避免传统绕组线圈之间出现空隙的情况,实现更高密度的绕组布局。每层PCB板上的线圈通过通孔连接,形成连续的绕组。这种设计可以有效减少变压器体积,提高功率密度。
尤其是在降低变压器高度方面表现优异,惠州市磁极新能源科技有限公司(下称“磁极”)总工程师海来布曲告诉Big-Bit资讯记者,“对比原来的绕组方案,变压器高度可大大降低。我们有一款变压器产品,通过采用PCB绕组方案,其高度从10mm降至了5mm以下。”
磁极PCB绕组变压器产品
简化生产工序
这种产品常用的磁芯包括E型、EC型、EI型等铁氧体磁芯,变压器、电感企业在生产过程中,只需将磁芯嵌入或扣到PCB板绕组,即可形成完整的磁性回路。
海来布曲表示,“与传统的变压器、电感生产过程相比,这种产品减少了绕线、焊锡、含浸、烘干等工艺,很好地提高了生产效率。”
铜厚、耐压要求高
由于厚度降低,这种PCB绕组设计对铜厚的要求也较高。
海来布曲向我们举了个例子:一般PCB板材铜厚度要求不超过5盎司,且是平面结构,比如20A电流,用5盎司铜厚,线宽2mm,用4层板就可以实现.
此外,在某些特定场景,对耐压的要求也非常高。以轨道交通的辅助变压器为例,其电压高达15000V。“为了达到如此高的耐压水平(如15000V),需要使用具有更高绝缘性能的特殊材料来制造PCB板。”海来布曲说道。
应用场景特殊
这类产品主要应用于对尺寸敏感且功率需求不高的场景下,如便携式电子设备内部。
海来布曲提到,目前采用这种产品结构的主要是辅助变压器、小电流电感产品,应用于化成电源、手机充电器等小功率段产品。
华为的一款65W充电器,里面就采用了这种设计方案,而且集成度更高,集成了IC、电阻、电容等元器件,相信这种设计结构在小功率段的产品会有非常大的应用潜力。
结语
总的来说,采用PCB板制作变压器和电感绕组是一种先进的技术,能够显著提高变压器和电感的性能和可靠性,降低变压器高度,并简化生产流程。通过合理的设计和精细的制造工艺,可让变压器、电感实现更高的效率、更低的损耗,满足现代电子设备的需求。
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