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采用传统变压器的开关电源在向高功率密度和低造型方向发展时暴露出诸多限制。为了提高功率密度,就得提高变换器的开关频率,从而减小电路中无源元件的体积。但是对于传统线绕式变压器,当开关频率高于100kHz时,变压器圆铜线的高频效应(主要为集肤效应和邻近效应)越来越显著,增加了变压器的损耗。为了削弱高频效应,可采用低造型铁芯以及印刷电路板平面绕组制作而成的平面变压器。与传统线绕式变压器相比,平面变压器具有相当多优点,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。对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,平面变压器同样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、漏感以及分布电容,增大了开关电源的损耗,其中漏感和分布电容释放储能时产生危及功率开关安全运行的电压尖峰,降低了开关电源的性能,此外由于减小漏感与减小分布电容的要求相矛盾,因此平面变压器的优化设计必须考虑所有寄生效应的影响。本文提出了一种基于iSIGHT软件集成平台的平面变压器优化设计方法。将电磁分析软件Maxwell 3D和电路仿真软件Saber与优化软件iSIGHT集成,深入研究平面变压器的寄生效应,采取措施降低危及开关安全运行的电压尖峰,改善开关电源的性能,最终获得平面变压器的最优设计。论文的主要成果如下:1)对平面变压器的特殊结构及绕组绕制方式进行研究,分析各寄生效应产生的原理,以及对电源性能的危害,提出了相应的改进措施,并建立了用于综合分析高频效应和优化设计的平面变压器等效电路。2)通过对平面变压器高频效应的深入研究,发现电路寄生元件之间会发生谐振,在变换器开关器件两端产生高频高压的尖峰谐波,严重危及开关器件的安全远行,因此确立了尽量减小开关两端电压应力的优化目标,且优化设计变量为变压器原边与副边绕组之间的绝缘层厚度。3)提出了平面变压器的设计方法;利用电磁仿真软件Maxwell 3D对平面变压器进行了涡流场和静电场分析,根据仿真得到的阻抗矩阵和电容矩阵,推导出了提取平面变压器各寄生参数的方程。4)在iSIGHT软件集成平台中集成了Maxwell 3D和Saber软件。通过iSIGHT提供的优化算法对平面变压器进行迭代仿真。改变变压器原边与副边绕组之间的耦合程度,根据不同的耦合程度产生不同的寄生效应,对应的寄生元件释放储能产生不同的电压尖峰,从中选出电压尖峰最小所对应的平面变压器设计,从而实