PCB平面变压器基于CST微波工作室如何3D建模

CST电磁兼容性仿真

7月前浏览356

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前言

上一讲我们讲了PCB平面变压器如何选择磁芯材料。本文我们将详细介绍如何通过CST微波工作室进行PCB平面变压器的3D建模。本文的变压器的设计文件是通过Allegro去layout的，格式是brd，通过CST可以直接导入此文档。有条件的可以自己画一下，也不需要多少时间。

走线宽度计算

本文PCB将采用每层走线铜厚4oz，也就是0.14mm，介质层用FR4。其他参数如下：

首先，先计算原边和副边的绕线匝数和匝比：

变压器原边匝数：

原边取6匝

原边副边匝比：

匝比取2，那么计算变压器副边匝数，取3匝：

然后，计算输入和输出有效电流值。

输出端的有效电流值：

输入端的有效电流值

然后，计算原边和副边的走线宽度，我们已经知道走线厚度，因为需要流过较大的电流，所以，线圈我们采用2层走线并行。那么：

原边的走线宽度：

副边走线宽度：

本文我们取原边走线宽度1mm，副边走线宽度3mm，根据磁芯大小，PCB板也不能太大。原边一层走三匝，原边需要4层，副边一层走一匝，那么副边需要6层，另外我们再增加两层预留，有可能后期会增加驱动绕组和辅助绕组。

这样PCB一共需要12层，如下图，PCB的叠层结构：

PCB的每层的平面结构图如下：

最后PCB屏幕变压器的3D模型如下图：

本文总结

本文详细介绍如何借助 CST 微波工作室完成PCB平面变压器的3D建模，可直接导入 Allegro 绘制的 brd 格式设计文件。设定 PCB 铜厚 4oz、介质层为 FR4，依次计算出原副边匝数、匝比、有效电流及走线宽度，采用双层并行走线，最终设计出含预留层的 12 层 PCB 叠层结构，并完成 PCB 平面变压器 3D模型搭建，同时邀请读者关注公 众号共同学习交流。

来源：CST电磁兼容性仿真