প্ল্যানার ট্রান্সফরমার: পাতলা পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পিছনে প্যানকেক-আকৃতির চৌম্বক

যদি একটি প্রচলিত ট্রান্সফরমার একটি প্লাস্টিকের ববিনের চারপাশে মোড়ানো তারের একটি লম্বা স্তুপ হয়, তাহলে একটি প্ল্যানার ট্রান্সফরমার একই ধারণা প্যানকেকের মতো সমতল চাপা হয়।

বৃত্তাকার তামার তারের পরিবর্তে, উইন্ডিংগুলি একটি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডে সরাসরি খোদাই করা সমতল তামার চিহ্ন। একটি ফেরাইট কোর-সাধারণত একটি E বা RM আকৃতি-চৌম্বকীয় পথ সম্পূর্ণ করতে PCB-এর একটি স্লটের মধ্য দিয়ে ক্লিপ করে। ফলাফল হল একটি ট্রান্সফরমার যার উচ্চতা খুব কম, চমৎকার পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং একটি আকৃতি যা ঠান্ডা করা সহজ।

প্ল্যানার ট্রান্সফরমারগুলি পাতলা অ্যাডাপ্টার এবং চার্জার, টেলিকম রেকটিফায়ার এবং উচ্চ-ঘনত্বের ডেটা-সেন্টার পাওয়ার মডিউলগুলিতে সাধারণ।

এটি কীভাবে কাজ করে — একই পদার্থবিদ্যা, একটি ভিন্ন জ্যামিতি

একটি ট্রান্সফরমার একটি ভাগ করা চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তর করে। একটি প্ল্যানার ডিজাইনে, কয়েলগুলি পিসিবি স্তরগুলিতে ফ্ল্যাট সর্পিল বা মেন্ডার-আকৃতির ট্রেস, যখন একটি ফেরাইট E বা RM কোর চৌম্বকীয় লুপ সম্পূর্ণ করার জন্য বোর্ডের একটি স্লটের মাধ্যমে ক্লিপ করে। যেহেতু চৌম্বকীয় অক্ষ বোর্ডের মতো একই সমতলে থাকে, সামগ্রিক উচ্চতা নাটকীয়ভাবে কমে যায়।

স্তরগুলির মধ্যে আন্তঃসংযোগগুলি ভিয়াস দিয়ে তৈরি করা হয়, যা ভোল্টেজের জন্য সিরিজে বা কারেন্টের সমান্তরালে বাঁকগুলিকে সংযুক্ত করতে পারে। ক্যাডেন্স পিসিবি সলিউশনের ডিজাইন গাইড অনুসারে, এই পিসিবি-ভিত্তিক নির্মাণ চমৎকার উত্পাদন পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং অনুমানযোগ্য পরজীবী মান যেমন ফুটো ইন্ডাকট্যান্স এবং ইন্টারউইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্স দেয়।

কী ইঞ্জিনিয়ারিং ট্রেড-অফ

প্ল্যানার চৌম্বক বাস্তব সুবিধা প্রদান করে, কিন্তু তারা সর্বজনীনভাবে ভাল নয়। প্রধান ট্রেড-অফ হল:

একটি সাধারণ উইন্ডিং প্যাটার্ন হল PSPS ইন্টারলিভিং: প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক স্তরগুলি বিকল্প। ট্রান্সফরমার প্রস্তুতকারক এক্সপি পাওয়ার দ্বারা উল্লিখিত হিসাবে, ইন্টারলিভিং ম্যাগনেটিক কাপলিংকে উন্নত করে ফুটো ইন্ডাকট্যান্স হ্রাস করে, তবে এটি ইন্টারউইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্সকেও বৃদ্ধি করে। এলএলসি-এর মতো অনুরণিত রূপান্তরকারীদের জন্য, কম ফুটো স্বাগত এবং অতিরিক্ত ক্যাপাসিট্যান্স ঢাল দিয়ে পরিচালনা করা যেতে পারে। হার্ড-সুইচড টপোলজির জন্য, অত্যধিক ক্যাপাসিট্যান্স বর্তমান স্পাইক এবং EMI সৃষ্টি করে, তাই কম আক্রমনাত্মক ইন্টারলিভ নিরাপদ হতে পারে।

একটি বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন: GaN ল্যাপটপ চার্জার

গ্যালিয়াম-নাইট্রাইড (GaN) সুইচের উপর ভিত্তি করে আধুনিক 65 W বা 100 W USB-C চার্জারগুলি প্রায়ই প্ল্যানার ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে। GaN 200 kHz এর উপরে স্যুইচ করার অনুমতি দেয়, যা চৌম্বককে সঙ্কুচিত করে, যখন একটি প্ল্যানার ট্রান্সফরমার মোট উচ্চতা প্রায় 10-12 মিমি এর নিচে রাখে যাতে চার্জারটি পকেটে ফিট হয়। ফ্ল্যাট ফর্ম ফ্যাক্টরটি ট্রান্সফরমারটিকে একটি ধাতব কেস বা হিটসিঙ্কের সাথে বন্ধন করা সহজ করে তোলে এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্য পরজীবী শক্তি-সাপ্লাই টিমকে শেষ মুহূর্তের পরিবর্তন ছাড়াই EMI সীমা পূরণ করতে সহায়তা করে।

প্রচলিত ভুল ধারণা: "প্ল্যানার মানে সস্তা এবং সব দিক থেকে ছোট"

ছোট উচ্চতা স্বয়ংক্রিয়ভাবে কম খরচ বা ছোট মোট ভলিউম মানে না. একটি প্ল্যানার ট্রান্সফরমার একটি বৃহত্তর PCB এলাকা জুড়ে উইন্ডিং ছড়িয়ে দেয় এবং মাল্টিলেয়ার বোর্ড একটি সাধারণ ববিন-এন্ড-ওয়্যার ডিজাইনের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল। নীচের উইন্ডোর ব্যবহার ডিজাইনারকে মূল স্যাচুরেশন এড়াতে সাবধানে ফ্লাক্স ঘনত্ব দেখতে বাধ্য করে।

আসল জয় আসে যখন অ্যাপ্লিকেশনটি পাতলাতা, পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং তাপীয় কার্যকারিতাকে কাঁচা খরচের চেয়ে বেশি বা সর্বোচ্চ বাঁক গণনা করে। প্ল্যানার হল একটি নির্দিষ্ট সেটের সীমাবদ্ধতার একটি সমাধান, একটি বিনামূল্যে আপগ্রেড নয়।

মজার ঘটনা: আকৃতি নিজেই তাপ সিঙ্কের অংশ

যেহেতু উইন্ডিংগুলি এফআর-4 এর সাথে সংযুক্ত সমতল তামার প্লেন, তাই তাপ ট্রেস এবং ফেরাইট কোর মুখের মাধ্যমে বাইরের দিকে ছড়িয়ে পড়তে পারে। ইঞ্জিনিয়াররা কখনও কখনও কোর কন্টাক্ট প্যাড থেকে সোল্ডার মাস্ক সরিয়ে দেন এবং উইন্ডিং এরিয়ার নিচে তাপীয় ভিয়াস যোগ করেন যাতে ট্রান্সফরমারটি তার নিজস্ব ছোট তাপ স্প্রেডার হিসেবে কাজ করে। কমপ্যাক্ট অ্যাডাপ্টারগুলিতে, জ্যামিতিক সুবিধাটি প্রায়শই বৈদ্যুতিক সুবিধার মতো গুরুত্বপূর্ণ।