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怎样才能实现超薄充电器?平面变压器不可少!

2021-10-22 充电头网 阅读:
最近的充电器做的真是越来越薄了,OPPO、努比亚、华为都推出了真正意义上的超薄充电器,成功将充电器的厚度压缩到原来的一半,仅有1CM上下。充电器能够做薄,电容小体积功不可没,只有体积足够小的电容才能满足超薄充电器的严苛体积要求。但是要实现超薄充电器的设计,还有一个重要的先决条件,那就是平面变压器。

不知大家有没有发现,最近的充电器做的真是越来越薄了,OPPO、努比亚、华为都推出了真正意义上的超薄充电器,成功将充电器的厚度压缩到原来的一半,仅有1CM上下。超薄的饼干充电器非常方便携带,能够轻易的揣入裤袋中,改变了人们对于豆腐块充电器的印象。XN8ednc

在前不久,充电头网为大家分享了精密合金电阻在快充上的应用,今天接着这个聊聊快充中的平面变压器。XN8ednc

充电器能够做薄,电容小体积功不可没,只有体积足够小的电容才能满足超薄充电器的严苛体积要求。但是要实现超薄充电器的设计,还有一个重要的先决条件,那就是平面变压器。XN8ednc

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先来看这个充电器,传统的绕线变压器,初级和次级都有很大部分的空间浪费。图中可以看出,充电器的高度也是由变压器来决定的。可以说,在平面变压器广泛应用之前,根本就不可能实现超薄的充电器设计。XN8ednc

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而OPPO的50W饼干充电器,在充电器内部使用了由PCB叠层制成的平面变压器,配合电路板镂空以及一系列轻薄化设计,最终实现了10.5mm的厚度。XN8ednc

通过以上两个充电器拆解的对比,可以看到,平面变压器在减小充电器厚度上,确实有奇效。XN8ednc

什么是平面变压器

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平面变压器是一种成熟的变压器形式,通过使用印刷铜箔在多层PCB上的形式,代替传统绕线式的变压器线圈,平面变压器名称由此而来。通过PCB与磁芯紧密贴合,平面变压器具有优秀的散热性能,能够更快的将电流流过产生的发热传导出去,可提高变压器功率,节省空间,提高充电器的功率密度。XN8ednc

平面变压器通常采用多层PCB方式,将线圈印刷在多层PCB内部,具有一致性好,低电阻,低漏感,分布电容小,绝缘好等优势。便于标准化快速生产,节省充电器空间并提高性能。XN8ednc

平面变压器不止是变压器

随着氮化镓快充不断的提升功率密度,充电器内部的设计也不断在变化。传统充电器只有一张电路板,元器件都焊接在上面。而追求高功率密度的氮化镓快充,内部通常都使用数块PCB组合焊接,增大电路板面积,减小体积。XN8ednc

平面变压器也是由PCB板制造的,那么,平面变压器能不能起到电路板的功能呢?答案是可以的,充电头网选取了三款有代表性的拆解,为大家展示平面变压器也能起到小板的作用,焊接元件,增大PCB可用面积。XN8ednc

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华为66W氮化镓超薄充电器内部的平面变压器,次级焊接了同步整流电路和输出滤波电容。XN8ednc

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iQOO 120W闪充充电器内部的平面变压器,焊接了初级开关管和次级同步整流电路。XN8ednc

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小米65W 1A1C氮化镓快充充电器内部的平面变压器,次级焊接了协议芯片,USB-C母座,背面还焊接了同步整流电路。XN8ednc

平面变压器不仅起到减小充电器体积的作用,还可以当作PCB来焊接元件使用,平面变压器的灵活特性完美符合高功率密度快充设计。XN8ednc

平面变压器散热强

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图片上是一颗砸碎磁芯的平面变压器,圆形PCB上面为蓝色导热胶,将线圈发热传导至磁芯,通过磁芯散热。线圈发热通过PCB传导至导热胶传导到磁芯上,再对磁芯散热。这使得平面变压器具有出色的散热性能,能有效避免传统绕线式变压器骨架积热。XN8ednc

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使用平面变压器可提高充电器的输出功率,确保大功率输出的低温升,并提高充电器的功率密度。不仅极致超薄的充电器采用平面变压器来满足外形设计,一些小体积的氮化镓快充也在内部使用平面变压器,来获得高效率,低发热和小体积优势。XN8ednc

平面变压器的更多应用

文章上面介绍了平面变压器的诸多好处,平面变压器高功率密度,易散热的优势,不仅被快充看上并大批量应用。同时平面变压器在快充中的广泛应用,也解决了大功率电源行业中传统变压器带来的诸多痛点。XN8ednc

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英诺赛科200W超薄LED电源,电源采用PFC+LLC架构,采用四颗氮化镓开关管实现了2.5W/cm³的惊人功率密度。同时这款LED电源使用平面变压器配合电路板镂空设计,最厚处仅11.7mm。XN8ednc

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北京泰科斯德平面变压器产品阵容,具有30W-10KW多种功率可选,可用于车载充电机,逆变器,新能源应用,提供优秀的散热性能以及高效率的功率转换。XN8ednc

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深圳中富电路股份有限公司成立于2004年,是专业的线路板生产制造厂家,国家级高新技术企业。专业生产嵌铜块板、单面金属基板、双层金属基板、厚铜板、平板变压器等产品,广泛应用于5G通讯、新能源、电动汽车、工控、医疗以及高端消费类电子产品,主要客户为华为、中兴、维谛、三星、施耐德等国内外知名企业。XN8ednc

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ATUM公司是专门开发USB PD2.0/3.0、QC3.0/4.0等充电器、适配器、移动电源和汽车充电变压器的专业设计公司,以多年来在技术领域的经验和技术为基础,开发成功15W~350W产品。XN8ednc

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湖南维胜科技是专业的平面变压器PCB制造商,其平面变压器产品在华为66W超级快充充电器和OPPO50W饼干充电器中使用。除此之外,维胜科技的平面变压器在基站电源变压器和模块电源上也有使用。维胜科技使用更厚的铜箔和精准的对位工艺,配合强大的生产能力,助力适配器挑战更高功率密度。XN8ednc

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柔性磁电公司的生产线可用于开发不同类型的平面变压器产品,涵盖不同的应用领域。柔性磁电公司自主研发的无人化平面变压器生产线将物联网、电气自动化、机械自动化等多项技术融合在一起,形成跨平台的自动化生产系统,大大提高了平面变压器的生产效率和产品性能的一致性。基于全新的无人化变压器生产线,柔性磁电公司推出多款平面变压器,涵盖20-150W应用。XN8ednc

充电头网总结

平面变压器不仅是氮化镓快充的专利,氮化镓快充就像一块试验田一样,承载了多种新型器件的产品验证。例如氮化镓技术、叠层电容以及散热科技等等,诸多新技术都是在快充上落脚,并通过市场应用而得以推广。XN8ednc

通过在氮化镓快充上应用平面变压器,平面变压器展示了相比传统绕线变压器的巨大性能优势。实现了高频化,小体积高功率密度的快充设计,并通过在快充上的应用,拓展了更多的使用范围。XN8ednc

未来平面变压器将凭借高功率密度以及一致性好等诸多优势,提高能效,减小体积,实现更具竞争力的设计,会在新能源等行业占据更多市场。XN8ednc

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