高頻開關(guān)電源使用的磁性元件9是一種強(qiáng)非線元件，在高頻下運(yùn)行，其材料、結(jié)構(gòu)形式和性能，都不同于一般工頻磁性元件，有許多問題需要 研究。

　　1）平面磁心及平面變壓器技術(shù)

　　平面變壓器適用于薄型（Low Profile）高頻開關(guān)變壓器，其厚度小于1 cm，呈扁平狀。平面變壓器要求磁心、繞組都是平面結(jié)構(gòu)，如圖1所示。 繞組采用銅箔或板型印制電路，省去繞組骨架，有利于散熱，漏感LLK小，集膚效應(yīng)損耗小，用于便攜式（Portab1e）電子設(shè)各電源及板上電源。 平面變壓器的性能與諸多因素有關(guān)，如繞組結(jié)構(gòu)與布置端部設(shè)計(jì)、銅片厚度、磁心幾何尺寸等?，F(xiàn)在國際上正在用二維有限元法研究Rac和L1k均為的繞組結(jié)構(gòu)，并開發(fā)平面變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件等。

　　如圖1 平面變壓器

　　據(jù)報(bào)道，國外已有多家公司開發(fā)了平面變壓器。5 MI～20kW平面變壓器的體積及功率密度僅為傳統(tǒng)高頻變壓器的⒛％，一個(gè)手提箱內(nèi)可以放 總功率達(dá)幾十千瓦、十幾種平面變壓器。效率97％～99％；工作頻率50 kHz～2 MHz，漏感小于0.2％；EMI小。

　　2）集成磁元件

　　將多個(gè)磁元件（如變壓器和電感）集成在一個(gè)磁心上如圖2所示，稱為集成TL磁元件。研究磁集成和磁電集成有助于磁路的小型化，降低損耗、 減小寄生參數(shù)，也便于開發(fā)集成電力電子系統(tǒng)。早開發(fā)的是幾個(gè)電感集成，稱為LL集成；變壓器與電感的集成稱為TL集成；電感、電容和變 壓器的磁電集成稱為LCT集成。平面磁心及平面變壓器技術(shù)的開發(fā)研究，有利于集成磁技術(shù)的發(fā)展。

　　如圖2 集成TL磁性元件的例子

　　國外已有集成磁元件（Integrated Magnetics，IM）轉(zhuǎn)換器，如50 W，5 V及15 V兩路輸出的正激IM轉(zhuǎn)換器，100 kHz，變壓器和輸出濾波電感 集成在一個(gè)磁心上；又如，應(yīng)用混合功率封裝技術(shù)和集成磁技術(shù)使航空用0.5 MHz，薄型100 W半橋式DC/DC轉(zhuǎn)換器的厚度僅為0.21in，功率密度 達(dá)150 W/in3。南非Hofsajen報(bào)道了（PESC，1997）研究集成磁元件的成果，將5 kVA、f=25 kHz串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器的LC諧振元件（C=500 nF、L=60  μH）和變壓器（電壓比430:80）集成在一個(gè)平面磁心上，稱為LCT集成元件。據(jù)說LCT混合集成早在1975年就有報(bào)道。

　　另一種集成磁技術(shù)是陣列式磁元件，將電路中磁元件離散化，形成分布式陣列布置，或形成“磁結(jié)構(gòu)層”，使磁結(jié)構(gòu)與電路板或其他器件緊 密配合，實(shí)現(xiàn)集成化。

　　3）用微加工（Micro-fabrication）技術(shù)研制兆赫級(jí)高頻轉(zhuǎn)換器的磁元件

　　微加工是指Fine Patterning和薄膜制作技術(shù)，可以減少磁心和繞組中的損耗，使變壓器面積小于10mm2，還有可能像VLSI那樣制造集成功率電子電路，將磁元件功率電路、控制電路集成在硅片上。借用錄音磁帶的薄膜合金材料，可 以使高頻磁元件磁密增高。加州大學(xué)Berke1y分校微加工試驗(yàn)室已研制成10 MHz變壓器，開發(fā)了設(shè)計(jì)軟件，變壓器單位面積功率為20W/cm2 ，效率可達(dá)90％以上。