平面变压器因其具有体积小、高度低的结构特点,诸如良好的散热性能,制作上良好的重复性和准确性,低漏感以及较小的交流电阻等独特的优点,在高频率、高功率密度的开关电源中得到了广泛的运用。绕组损耗、磁芯损耗、漏感以及杂散电容等是平面变压器的几个关键参数,其中,漏感对电源变换器的开关尖峰、软开关电路的谐振性能、电磁干扰等有直接影响,损耗尤其是绕组损耗是限制变压器甚至整个电源效率、温升及可靠性的重要因素。漏感和绕组损耗是中大功率电源变压器的核心。本文将对这两个参数的设计和优化进行研究。论文首先对平面变压器的结构与电气特性进行了介绍,从理论上对平面变压器漏感和交流电阻进行了分析与计算,对平面变压器的基本参数设计方法进行了研究。绕组设计主要包括多层绕组并联与绕组的多种排布方式两部分。通过分析平面变压器空间磁动势(MMF)分布以及导体内电流密度分布来研究不同绕组排布方案对平面变压器漏感和交流电阻的影响,利用电磁场有限元分析软件可以对平面变压器的设计进行验证、提供指导。根据变压器基本原理,等效至原方的漏感和交流电阻可以通过副方绕组短路试验直接测量得到,与有限元仿真结果作对比可以检验设计方案的可行性。在平面变压器绕组并联和完全交错排布的基础上,论文详细分析了绕组层内电流分布对平面变压器漏感和交流电阻的影响,基于此提出了改变绕组层内的电流分布,来进一步减小变压器漏感和绕组交流损耗的方案。优化方案可以通过改变导体宽度的方法实现,论文结合一款标准磁芯,设计了一系列电流分布方案,利用有限元仿真对比验证了优化方案可以减小漏感和交流电阻。最后根据仿真模型确定的参数制作了相应的样品,通过测试样品的漏感和交流电阻并与仿真结果进行对比,进一步证实了优化方案的可行性。