与传统绕线式变压器相比,平面变压器具有相当多的优点,例如低造型、良好的散热特性、漏感小、可实现特性重现等等,适用于高功率密度高频开关电源。平面变压器的研究和应用在过去十年得到了快速发展。然而,当开关频率高达数百KHz,甚至大于1MHz时,平面变压器受到诸如集肤和邻近效应等高频效应的影响。这些高频效应产生的交流电阻、漏感增大了开关电源的损耗,降低了开关电源的性能,因此平面变压器的优化设计必须考虑所有高频效应的影响。本文从Maxwell电磁场方程组出发,在一维情况下对薄铜箔的集肤效应和邻近效应引起的损耗进行了研究,得出薄铜箔总的涡流损耗是集肤和邻近效应单独起作用产生损耗的总和。运用Ansoft公司的Maxwell 2D电磁场仿真软件对多层绕组并联在高频时带来的问题进行了研究,说明了简单的绕组并联并不能减小高频损耗,并且分析了在并联绕组中产生不均流的原因,对影响并联PCB线圈中电流分配的重要因素进行了研究。同时对平面变压器原副边绕组利用交叉换位技术减少高频损耗在不同类型变压器中的运用进行了深入研究,详细说明了在不同类型变压器中如何具体运用交叉换位技术来减小绕组的高频损耗。随后在考虑高频开关电流及其谐波的情况下对不同的交叉换位方案进行了分析,提出了绕组交叉换位设计必须考虑全部电流分量,不能只针对某一频率设计。最后分析了绕组边缘效应对高频损耗和漏感的影响。本文最后详细阐述了基于反激变换器的平面变压器的设计过程。根据前面的理论分析,设计制作了三种不同绕组布局的平面变压器,并和普通绕线式变压器进行了实验对比,实验结果表明原副边绕组交叉换位布局的平面变压器性能优良,显著的提高了变换器的效率。