论文总字数：23293字

摘 要

相比于之前的传统变压器，平面变压器的散热性能更好，损耗更低，体积更小，并且能够重复制作。以上优点使得平面变压器在开关电源中得到了广泛应用。本文介绍了平面变压器的结构特性以及电气特性，包括绕组损耗，磁芯损耗，漏感和杂散电容。本文重点针对漏感和绕组损耗进行了设计。

本文首先对平面变压器进行了介绍，并且在理论上进行了分析。首先介绍了平面变压器的结构特点，给出了几款常见的磁芯以及绕组的特点。然后给出了平面变压器的设计方法，包括磁芯的选取和绕组的设计。在绕组设计时，通常采用绕组并联的形式和原副边绕组完全交错的形式，能够提高平面变压器的通流能力，降低平面变压器的漏感和交流电阻。然后将平面变压器在Ansoft Maxwell仿真软件中建模进行参数仿真，根据得出的原副边的漏感以及等效交流电阻等参数的仿真值，来对本设计进行了验证和指导，并且优化所设计的平面变压器的结构。

最后，根据所学的设计原理，制作出了符合要求的平面变压器，然后对平面变压器进行了测试和分析，验证了平面变压器设计的正确性。

关键词：平面变压器，PCB，漏感，交流损耗，绕组

Abstract

Compared with traditional transformers, planar transformers have many outstanding advantages, such as small size, good heat dissipation, low leakage inductance, and repeatability in manufacturing, and are widely used in switching power supplies. This article describes the structural characteristics and electrical characteristics of planar transformers, including winding losses, core losses, leakage inductance and stray capacitance. This article focuses on the design of leakage inductance and winding losses.

This paper first introduces the planar transformer and analyzes it theoretically. Firstly, the structural characteristics of the planar transformer are introduced, and several common core and winding characteristics are given. Then the design method of the planar transformer is given, including the selection of the core and the design of the winding. In the design of windings, the form of the parallel connection of the windings is usually in the form of a complete interleaving with the original secondary windings, which can improve the flow capacity of the planar transformer and reduce the leakage inductance and AC resistance of the planar transformer. Then the finite element simulation software of the electromagnetic field was used to simulate the planar transformer, and the simulation values of the leakage inductance and AC resistance of the planar transformer were obtained to verify and guide the design and to improve the design of the planar transformer.

Finally, based on the previous theoretical analysis, a planar transformer was designed, and this planar transformer was tested on an LLC prototype circuit board to verify the correctness of planar transformer design

KEY WORDS:Planar transformer, PCB, leakage inductance, AC loss, winding

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 4

1.1 引言 4

1.2 平面变压器的发展概述及研究现状 4

1.2.1 平面变压器的发展概述 4

1.2.2 平面变压器的研究现况 5

1.3 本文的研究目的和主要研究内容 6

第二章 平面变压器的结构与特性 8

2.1平面变压器的结构特性 8

2.1.1 平面变压器的磁芯 8

2.1.2 平面变压器的绕组 9

2.1.3 平面变压器的特性 9

2.2 平面变压器的绕组损耗和磁芯损耗 10

2.2.1 平面变压器的绕组损耗 10

2.2.2 平面变压器的磁芯损耗 10

2.3 平面变压器的漏感和杂散电容 11

2.3.1 平面变压器的漏感 11

2.3.2 平面变压器的杂散电容 13

2.4 平面变压器的应用 13

2.4.1 开关平面变压器 13

2.4.2 应用拓展 13

2.5 本章小结 14

第三章 平面变压器的设计 15

3.1 平面变压器磁芯的选取 15

3.2 平面变压器匝数和绕组设计 15

3.2.1 平面变压器匝数设计 15

3.2.2 平面变压器绕组设计 16

3.3 PCB版图的绘制 18

3.4 本章小结 19

第四章 仿真与测试 20

4.1平面变压器的仿真结果 20

4.1.1 Ansoft Maxwell电磁场仿真软件简介 20

4.1.2 平面变压器的仿真结果 20

4.3 本章小结 24

第五章 结论与展望 25

致谢 27

参考文献（References） 28

1. 绪 论

本章内容主要讲述了平面变压器相比于传统变压器的优越之处，以及平面变压器的发展历程和现如今对平面变压器的研究概况。最后，说明了本文的主要研究内容以及研究的主要目的。

• 1. 引言

LLC谐振变换器能够实现任意开关的软开关，且无需任何额外的辅助电路，同时具备简单的电路结构。这些优点使得LLC谐振变换器适用于模块电源中。作为开关电源的重要部分，人们对LLC谐振变换器在体积，重量，效率等方面的要求也越发严格，研究人员在不断努力设计出体积更小，效率更高的谐振变换器。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：23293字