变压器,并溅射不同的软磁薄膜材料,测试研究了频率、膜厚等对薄膜变压器电感量、品质因数等参数的影响,从而制作出一种电感量在0.6-1.6μH、最佳工作频率在4-14MHz的薄膜变压器。1薄膜变压器的设计与制作笔者采用倒圆角矩形的螺旋绕线形式,利用柔性双层PCB板,采用中间过孔方式加大线圈单位面积的绕线匝数,增加单位面积上的电感量及耦合,已制备出如图1的面积为20mm×20mm,线宽0.2mm,线间距0.3mm,匝比为6:18的无芯变压器。1薄膜变压器的设计与制作此无芯变压器线圈表面已覆盖绝缘层,采用直流磁控溅射,将软磁薄膜镀在此变压器的上下两面,并讨论软磁薄膜种类与厚度对此变压器性能参数的影响,所用软磁薄膜为Co-Fe合金与Ni-Fe合金。对于此两种合金软磁材料,Co-Fe合金的饱和磁化强度及起始磁导率要优于Ni-Fe合金,而用四探针法测得前者的电阻率小于后者。笔者所镀薄膜厚度分别约为1.2μm(溅射时间10min)和15μm(溅射时间40min)。2结果与分析采用Agilent公司的4285A型阻抗测试仪对此变压器电感、并联电阻与品质因数进行测试,采用Voltech公司的全自动变压器/电感器综合测试仪完成对此变压器变压比的测试。2.1薄膜变压器电感量的测试分析电感量是此薄膜变压器的重要参数,首先通过薄膜磁芯的制作使其电感量尽可能提高,扩大该薄膜变压器的使用范围,其次要使其电感量在一个较宽频带内达到平稳,从而保证电路工作的稳定性。下面讨论线圈长短与磁芯层对此薄膜变压器电感量的影响。2结果与分析2.1.1线圈长短对薄膜变压器电感量的影响对薄膜变压器的初次级电感量进行比较讨论。其初次级长短线圈电感量随频率的变化如图2所示。从图2可见,变压器线圈长度的增加,能明显提高变压器的电感量,提高倍数约为N2(N为长短线圈匝数比),且其电感量在2-14MHz频段内变化平稳,基本满足设计要求。
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