铁氧体平面变压器
1前言
20世纪90年代中期，各种便携式电子通讯和信息处理设备，如手提电脑、移动电话、手
机等的使用越来越广泛，各种家用电器的生产数量迅速增加。采用表面安装技术来装配，
就要求电子变压器、电感器小型化，铁氧体磁芯平面电子变压器便应运而生，这是一种新
开发的高技术铁氧体元件。常见的铁氧体平面变压器有宽带变压器、功率变压器和阻抗匹
配变换器等种类。特别适合于表面贴装，对电子产品的轻型化、小型化，将起关键作用。
2软磁铁氧体磁芯的选用
铁氧体平面变压器一般采用高频功率铁氧体软磁材料制成的E型、RM型及罐型或环型磁芯
。有的接口变压器还要承受直流，这时，可采用低损耗滤波器用铁氧体材料或者高饱和磁
通密度的铁氧体材料制作的磁芯。高频功率铁氧体材料具有使用频率高、磁芯损耗小、单
位重量下承载功率大等特点。
E型磁芯制造工艺简单，售价较便宜，有大的绕组空间，可允许大电流通过。但磁芯正柱
的方形给绕制变压器绕组带来一定难度，增加了变压器的漏感，降低了变压器抗压强度。
RM型磁芯是近年来开发出的一种新型磁芯，它的最大特点是适合于高密度安装，而且在
高密度安装中各引线槽不在一起，屏蔽效果好，散热窗口比罐形磁芯大，散热效果也优于
罐形磁芯，在500kHz～700kHz高频下有较低的磁芯损耗。
3铁氧体平面变压器的制作与应用
3.1制作方法
铁氧体平面变压器制作方法常见的有多层印制电路板叠合式，绕组式和铜箔绕组折叠式
。多层印刷电路板叠合式平面变压器采用印制板的制造工艺技术，用精密的薄铜片或若干
蚀刻在绝缘薄片上的平面铜绕组在多层板上形成螺旋式线圈。它特别适合于制作高频、高
压的中、小功率平面变压器。这种设计有低直流铜阻、低漏感和低分布电容的优点，可充
分满足谐振电路的要求，同时由于磁芯具有良好的磁屏蔽特性，因而可抑制射频干扰。
绕组式平面变压器的制作方法与常规变压器的绕制方式一样，较适合于制作高频、高压
平面变压器。铜箔绕组折叠式平面变压器首先采用铜箔作绕组，再折叠成多层线圈，线圈
采用高频丝线绕制。用这种方法适合制作低电压、大电流平面变压器，这种平面变压器的
漏感很低。
3．2优点
铁氧体平面变压器与传统变压器相比具有许多优点：由于平面变压器采用了铁氧体磁芯
，缩小了变压器的体积，一般高度均小于20mm，加之平面变压器结构上的优势，提高了其
电
气特性，使其功率密度比传统变压器的功率高度高3倍；在平面变压器中，导线实际是一
些平面导体，因而电流密度大，每层绕组最大电流可达200A，次级升压可达20kV以上；功
率
大，单个器件功率可达0.5kW～25kW；工作效率高，可达到98％～99％；漏感低，约为初
级电感的0.2％左右；工作频率适用范围宽，其频率范围为50kHz～2MHz；工作温度范围为
－
40℃～130℃；因有固定的及预先加工好的绕组结构，参数稳定可重复特性好；热通道距
离短，温升低，散热面积大，热传导效果好；因具有高效磁芯屏蔽，从而可抑制射频干扰
；
绕组之间、初－次级及次－次级间具有高绝缘性，初－次级间绝缘隔离可达4kV；制作成
本低；组装性能好。综合上述优点，可以认为在很大范围内铁氧体平面变压器能够替代用
非晶或超微晶制作的常规变压器。
3．3应用
平面变压器可广泛应用于数码相机、数字化电视、通讯电源、笔记本电脑、汽车电子、
电
力设备、航空航天电源、舰载电源、雷达电源等领域。用铁氧体平面变压器制成的5W～6
0W功率范围的DCDC变换器，已大量应用到电信系统插卡式板上电源。为了使电信网络安
全可靠，防止闪电冲击和电压浪涌，把表面贴装型平面变压器或者与电流补偿扼流圈集成
在一个厚膜模块中作为通讯电源，可承受3kV～4kV高压。以因特网为中心的宽带通讯市场
正在快速扩大，传输系统大量地用数字技术代替模拟技术，综合业务数字网络给用户提供
了一个高带宽的语音、文字、数据和图像通讯的公用平台，在电源用户与中心交换局之间
采用数字传输技术时，宽带传输平面变压器（接口变压器）、隔离变压器、线路扼流圈等
是必不可少的。随着家电向数字化、网络化方向发展，数字电视将开发在有线电缆电视上
进
行交互作用的功能，如通过4通道发送数据、电视购物等铁氧体双孔磁芯制作的平面变压
器就是满足这些要求的元件。
采用低高度铁氧体磁芯制作的高频平面变压器在电信领域得到应用，显著提高了功率密
度和重复性，一只200W的低高度平面变压器仅14mm高，比传统的高频产品体积小重量也轻
了许多。由于其寄生电抗极小，即绕组间电容和漏电感极小，故效率高达97％，最高工作
频率为2MHz，漏抗小于0.2％。
汽车电子是平面变压器的主要应用领域之一。由于汽车中特殊的电气和机械环境，要求
变
压器能承受高的环境温度，大的加速度和高的工作电流及高工作频率，采用E型铁氧体平
面变压器正好能满足这些要求，因而在中档轿车的电子设备中得到广泛应用。汽车氙灯镇
流器采用铁氧体平面变压器制成的DC/DC进行变压，将汽车电池的12V变换成100V。
PulseEngineeringInc.（普思公司）采用pulse的平面技术，多层PCB夹在磁芯之间，制
作
了一种30W薄型高效铁氧体平面变压器，用于安装高密度的工艺控制系统、汽车和重型设
备
的直流电源和分离电源。这种平面变压器底部面积小，高度只有7.4mm,工作频率为150kH
z～750kHz，工作温度为－40℃～130℃。
4结语
变压器是电源中的一个关键元件。随着电子信息技术的发展，电子变压器将向小型轻量
、高效安全、表面安装、片式、平面化、高可靠性和生产自动化方向发展。随着开关电源
频率的提高，铁氧体平面变压器的应用优势越来越明显。平面磁芯及平面变压器、集成磁
元件、磁电集成元件将成为21世纪研究开发的重点电源技术。目前，国际上已有许多厂商
正积极研究开发各种新型平面变压器，薄膜微型变压器也已面市。相信在不久的将来，在
某些高技术领域，平面变压器将很快取代传统变压器而得到更广泛的应用，并逐步实现规
模生产，这也将为变压器行业的发展开创一个新的领域。
