电源瘦身能手？深度解析磁集成技术
mini化一直都是PC的主旋律，也是DIYer的追求。但任何时代的超mini主机都很容易受到电源供电能力的限制，很难支持高性能芯片，导致整体性能难以达到ATX平台的水平。所以，是否可以造出一台又mini、性能又强劲的电源，成为是否可以攒出一套性能媲美ATX主机的mini PC的关键。而解锁这个关键点的钥匙，很可能就是磁集成……
磁集成，这个名词对读者们来说可能会显得相当陌生。这主要是电源技术已经非常成熟，电源结构已经很久没有过较大改变，所以才会让新技术名字显得高端、神秘。实际上在一些MC今年介绍的电源新品中，已经有过采用这种设计思路的产品。它们的内部结构看起来和我们熟悉的产品完全不同，显得更加紧凑，甚至打破了常规的一次侧、二次侧结构布局。但是在拓扑层面上，它们却和我们熟悉的大体积电源一致。磁集成技术究竟是如何办到的？在实际应用中它们又有哪些优缺点？本文将由电源设计工程师为你答疑解惑。
什么叫做“磁集成”？
顾名思义，“磁集成”是一种针对磁性元器件的集成技术，把原本分开的两个甚至多个磁性器件进行合并，集成为一个元器件，以此达到大幅度削减元器件数量，减少产品体积等目的。这其中，磁性器件可以是各种类型的电感或变压器。所以磁集成并不单指某一个器件，而是一种元器件设计、生产思路。目前而言，比较有实用价值的磁集成技术是磁集成变压器和磁集成共模电感。然而由于磁集成共模电感在实际应用中还存在一些问题，后文中如无特别说明，本文所提到的磁集成一概指磁集成变压器技术。
磁集成变压器
漏感原理示意，这种歪打正着是磁集成的关键。
漏感在磁集成中的实际应用原理图和LLC谐振原示意
变压器，尤其是主变压器一直是电源内部元器件中的大个子，针对它进行集成化设计，势必能有效降低元器件体积、提高集成度，进而达到瘦身目的。当然，要想明显地体现出磁集成的价值，还得从磁集成变压器在LLC谐振半桥结构中的应用说起。众所周知，LLC电路具有效率超高，成本适中的优点。从原理图中，我们可以看到，LLC电路中必须具备一个谐振电感（Lr），一个变压器（励磁电感Lm），以及一个电容（C）。而当这个谐振电感集成进变压器中的时候，磁集成变压器的应用价值就体现出来了。减少了一个元器件，通常意味着成本降低、可靠性提高，同时还有整体体积更小的优势。
那么工程师究竟是如何办到2合1的？这样做会有什么负面影响吗？这得从变压器的原理说起。有的读者可能听说过，变压器中有一个参数叫做“漏感”。漏感的意思就是变压器原边(市电输入端)线圈产生了磁场，其中有一部分无法被副边(输出给PC端)线圈所吸收转变为副边的能量，而是重新回到了原边线圈中，体现出一个电感效应。这部分电感称为漏感。变压器漏感在电学电路中等效与一个和原边线圈串联的电感（Lleak，LLK），这就是磁集成的根本原理。
传统变压器的夹层式结构，原边夹副边的结构比较明显。
磁集成的变压器线包，可以看见原副边是远远隔开的。
漏感的产生与变压器的绕组结构有关。如果原副边绕组在空间几何位置上完全重合，那么漏感是不存在的。然而，由于绕组的铜线有体积，所以原副边绕组不可能实现完全重合，那么有轻微的间隙就可以产生耦合不良，形成漏感。不难理解，随着原副边绕组的耦合愈发不良，漏感的感量也就越大。
在之前的正激、反激种种电源拓扑中，漏感效应作为变压器的一个非理想参数，是十分令人厌恶的。它可以产生很多问题，比如降低效率、击穿MOS管等等。所以大家都想尽办法去避免它，一方面产生了变压器的三明治绕法（如原副边一层夹一层），提高原副边的耦合，减小漏感；另一方面从电路原理上试图消除它的影响，比如发明了红极一时、脍炙人口的双管正激拓扑。
