可控饱和电感
发布时间:2008/10/7 0:00:00 访问次数:877
当采用交、直流同时励磁时,磁自饱和电感的磁状态在一个周期内按局部磁滞回线变化,改变直流偏磁分量,可以改变磁心的等效磁导率和等效电感量l,这是磁放大器的工作基础。磁心所受励磁为正向方波序列脉冲时,相当于直流和正负交变方波励磁的叠加,也属于交、直流同时励磁的情况。这是现代高频可控饱和电感(controlled saturable inductor)的工作基础,在开关电源磁调节器中得到了应用,如图1(a)所示。图中饱和电感s1串接在正激开关电源的次级,一个周期内磁心磁状态的变化如图1(b)所示,图1(c)为s1输人电压u2及输出电压u3的波形。设开关电源占空比du=0.5,在正半周期,u2使51磁心的磁状态由o点出发正向磁化,如图1(b)所示。这时51相当于一个“磁开关”断开,u2加在51上。到点1(t=t1)时,磁心进人饱和,半个周期内,磁感应变化量为△b+,51相当于一个“磁开关”闭合,输出方波电压u3,直到t=ts2磁状态经过点2到点3为止。负半周期,有-个(磁复位)电压信号加在51上,使磁心从点3反向磁化,到t=ts,时磁状态恢复到t=0时的位置o点(点4),磁感应变化量为δb_=δb+,即磁状态复位。下一个周期,再从这一点开始运行。
图1可控饱和电感si在开关电源中的应用
由上述可知,t∈[0,t1],“磁开关”断开;t∈[t1,ts/2],“磁开关”闭合。t1是51进入饱和的时间,即磁开关的合闸时间。负半周期改变磁复位电压的大小,就可以改变磁感应变化量△b。女口果△b_>δb+,下一个周期合闸的时间将推后,但如果△b_<△b+,则下一个周期的合闸时间将提前。因此,改变磁复位电压就可以控制51的饱和时间,即合闸时间,结果也就改变了下一个周期51输出电压u3的平均值。开关电源的磁调节器正是应用了上述可控51的原理,利用输出电压反馈信号作为磁复位信号。
值得指出的是,图1中可控51只用了一个绕组,磁心体积很小。例如,正激式开关电源12v,10a,100 khz,非晶态合金磁心的外径/内径/高为:19.2mm/12.7mm/3.2mm,重3.1g,w=14匝。
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当采用交、直流同时励磁时,磁自饱和电感的磁状态在一个周期内按局部磁滞回线变化,改变直流偏磁分量,可以改变磁心的等效磁导率和等效电感量l,这是磁放大器的工作基础。磁心所受励磁为正向方波序列脉冲时,相当于直流和正负交变方波励磁的叠加,也属于交、直流同时励磁的情况。这是现代高频可控饱和电感(controlled saturable inductor)的工作基础,在开关电源磁调节器中得到了应用,如图1(a)所示。图中饱和电感s1串接在正激开关电源的次级,一个周期内磁心磁状态的变化如图1(b)所示,图1(c)为s1输人电压u2及输出电压u3的波形。设开关电源占空比du=0.5,在正半周期,u2使51磁心的磁状态由o点出发正向磁化,如图1(b)所示。这时51相当于一个“磁开关”断开,u2加在51上。到点1(t=t1)时,磁心进人饱和,半个周期内,磁感应变化量为△b+,51相当于一个“磁开关”闭合,输出方波电压u3,直到t=ts2磁状态经过点2到点3为止。负半周期,有-个(磁复位)电压信号加在51上,使磁心从点3反向磁化,到t=ts,时磁状态恢复到t=0时的位置o点(点4),磁感应变化量为δb_=δb+,即磁状态复位。下一个周期,再从这一点开始运行。
图1可控饱和电感si在开关电源中的应用
由上述可知,t∈[0,t1],“磁开关”断开;t∈[t1,ts/2],“磁开关”闭合。t1是51进入饱和的时间,即磁开关的合闸时间。负半周期改变磁复位电压的大小,就可以改变磁感应变化量△b。女口果△b_>δb+,下一个周期合闸的时间将推后,但如果△b_<△b+,则下一个周期的合闸时间将提前。因此,改变磁复位电压就可以控制51的饱和时间,即合闸时间,结果也就改变了下一个周期51输出电压u3的平均值。开关电源的磁调节器正是应用了上述可控51的原理,利用输出电压反馈信号作为磁复位信号。
值得指出的是,图1中可控51只用了一个绕组,磁心体积很小。例如,正激式开关电源12v,10a,100 khz,非晶态合金磁心的外径/内径/高为:19.2mm/12.7mm/3.2mm,重3.1g,w=14匝。
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