Планарные трансформаторы

Планарные трансформаторы

Планарные трансформаторы – это компактные многослойные печатные конструкции, которые являются альтернативой использования трансформаторов стандартного вида и дросселей. Применяются в ограниченных системах гальванических развязок, а особая многоструктурная спиралевидная конструкция позволяет эффективно заменить объемные и не всегда уместные индукционные катушки.

Небольшие типоразмеры и значительные технологические возможности способствуют интенсивному развитию технологий планарных трансформаторов и, как следствие, широкому распространению данного типа печатных плат.

Сферы применения

  •  Системы телекоммуникации, включая бортовую/военную и космическую связь
  • Силовые источники питания 
  • Аппаратура сварочного типа, а также оборудование индукционного нагрева 
  • Компьютерная техника

Плюсы использования

  • Компактные типоразмеры.
  • Возможность встраивания в конструкции преобразователей импульсов высокой мощности и увеличения характеристик мощности (при использовании пакетов обмоток).
  • Высокие показатели коэффициента связи, повторяемости свойств и плотности выходной мощности.
  • Параметры КПД: до 98%.
  • Номинальное рабочее напряжение обмотки – свыше 1000 В.

Конструкция силовых планарных трансформаторов

Главная конструкционная особенность: возможность изготовления планарных трансформаторов в виде навесных комплектующих, одно- и многослойных печатных плат.

Навесные

Технологические характеристики навесных планарных трансформаторов сходны с параметрами стандартных индуктивных моделей. Являются самостоятельными элементами. При этом, высота навесного комплектующего значительно уменьшается за счет погружения сердечника внутрь платы (обмотка ложится на поверхность). Особенность: необходимость пайки штыревых/планарных выводов.

Гибридные – однослойные компоненты

В данных моделях одна часть обмотки встраивается в материнскую плату, другая – в отдельную многослойную печатную плату, непосредственно соединенную с материнской пластиной. Особенность: в главном, материнском диэлектрике должны быть предусмотрены отверстия для размещения ферритового сердечника.

Планарные трансформаторы в виде МПП

При изготовлении этих устройств обмотка полностью встраивается в МПП. При этом, в зависимости от необходимых параметров, сердечники соединяются одним из методов склеивания или зажима. Основной материал - FR4. Особенность: отсутствие выводов и необходимости обязательной пайки.

Особенности производственных методов

Склеивание

  • Легкость автоматизации изготовления.
  • Высокая степень однородности поперечных сечений сердечников.
  • Небольшие вырезные размеры в ПП и сборочная высота.
  • Надежная система фиксации сердечников – отсутствие шумов, дребезг. 

Зажим

  • Простота сборочного процесса.
  • Отсутствие любых неблагоприятных проявлений внешней окружающей среды на производство.
  • Возможность внедрения в высокотемпературную технику.
  • Наличие свойства высокой проницаемости – отсутствие увеличения паразитных зазоров.

Характеристики

 

Возможности технологий

Показатели

Мощность, Вт

5-20000

Максимальный ток, А

10-1000

Типоразмер сердечника, мм

от 17×15×6 до 40×32×12

        Типоразмер планарного трансформатора, мм           

от 17×15×6 до 200×124×40

Диапазон рабочих частот, кГц

20-2500

Диэлектрическая прочность, В

750-5000

Вес, г

5-2500

Источник:​ http://saifontech.ru/