PCB 平面变压器设计器
平面磁芯变压器设计:伏秒方程定匝数、变比取整、磁密校核、绕组线宽与层数、铜损估算一条龙。
参数输入
N1 ≥ Vin·D/(k_vs·f·B·Ae)|n = N2/N1 = Vout/(k_v·Vin·D)计算模型示意(随参数联动)
| 变比需求 N2/N1 | 0.556 | 正激:Vout = k_v·Vin·n·Dmax |
| 取整匝数 N1 : N2 | 9 : 5 | 实际变比 0.556,误差 0.00%(伏秒最少需 N1 ≥ 6) |
| 实际输出电压 | 12.00 V | 与目标差 0.0% |
| 工作磁密 Bpk | 92.3 mT | 上限 150 mT · 单向摆幅 |
| 一次电流 RMS / 建议线宽 | 0.61 A / 1.8 mm | 计算 1.75mm · 3 层(每层 3 匝) |
| 二次电流 RMS / 建议线宽 | 1.01 A / 2.9 mm | 计算 2.89mm · 3 层(每层 2 匝) |
| 绕组总层数 | 6 层 | 推荐叠序 P/S 交错(如 P/S/P/S…)降漏感 |
| 绕组铜损估算 | 99.22 mW | 一次 50.86 mW + 二次 48.37 mW(R_pri 137.8 mΩ) |
工程备注
- Ae 取所选磁芯厂家数据手册值(E22/E32/E38/E43/E58/E64 平面 E 芯为常用序列)。
- P/S 层交错绕制可显著降漏感(漏感 ∝ 层数²);二次大电流用多层并联同匝分摊。
- 工作磁密由磁芯损耗(温升)决定而非饱和:100kHz 取 0.1~0.15T,500kHz 建议降到 0.05T 以下。
- 铜损为直流估算(未计趋肤效应):fsw > 200kHz 时楼层厚 ≤ 2×趋肤深度(100kHz≈0.21mm,1oz 合适)。