磁性元件在機頂盒電源中的應用介紹

機頂盒電源電路中會使用磁性元件，這些元件主要是開關(guān)電源*模電感，和開關(guān)變壓器。三弦電子昆山工廠主要以生產(chǎn)磁性原件為主，例如生產(chǎn)的共模濾波電感主要有EE、UT、UU、等系列，變壓器主要有EE、EI、EFD、ER、PQ等系列，也可根據(jù)客戶要求自行設(shè)計或開模生產(chǎn)。這兩種元件非常適合在機頂盒開關(guān)電源中使用。

濾波電感

共模電感也叫共模扼流圈，用于各種開關(guān)電源過濾共模的電磁干擾信號。共模電感是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號線產(chǎn)生的電磁波輻射。在機頂盒電源中的主板上混合了高頻電路、數(shù)字電路和模擬電路，它們工作時會產(chǎn)生大量高頻電磁波互相干擾。EMI還會通過主板布線或外接線向外發(fā)射，造成電磁輻射污染，不但影響其他的電子設(shè)備正常工作，還對人體有害。共模電感實質(zhì)上是一個雙向濾波器：一方面要濾除信號線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。

共模電感的磁芯具有較高的初始導磁率，在磁場下具有大的阻抗和插入損耗，對干擾具有極好的抑制作用。共模電感線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同(繞制反向)。這樣，當電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響，當有共模電流流經(jīng)線圈時，由于共模電流的同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。

機頂盒中的電源變壓器

機頂盒中開關(guān)電源變壓器被視做機頂盒電源的心臟，主要功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離。變壓器功率一般在30W左右，工作原理是基于電磁感應原理，既強調(diào)功率傳送大，又強調(diào)絕緣隔離電壓高。變壓器的使用條件包括兩方面內(nèi)容：可靠性和電磁兼容性。以前只注意可靠性，現(xiàn)在由于環(huán)境保護意識增強，必須注意電磁兼容性。屏蔽是防止電磁干擾，增加高頻電源變壓器電磁兼容性的好辦法。為了阻止高頻電源變壓器的電磁干擾，在設(shè)計磁芯結(jié)構(gòu)和設(shè)計繞組結(jié)構(gòu)也應當采取相應的措施，例如在變壓器的繞組內(nèi)加屏蔽銅箔或在變壓器外邊加屏蔽罩等。

開關(guān)變壓器的功率傳送有兩種方式。第一種的傳送方式是加在原繞組上的電壓，在磁芯中產(chǎn)生磁通變化，使副繞組感應電壓，從而使電功率從原邊傳送到副邊。在功率傳送過程中，磁芯又分為磁通單方向變化和雙方向變化兩種工作模式。第二種是電感器功率傳送方式，原繞組輸入的電能，使磁芯激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋?，然后通過去磁使副繞組感應電壓，變成電能釋放給負載。傳送功率決定于電感磁芯儲能，而儲能又決定于原繞組的電感。電感與磁芯磁導率有關(guān)，磁導率高，電感量大，儲能多，而不直接與磁通密度有關(guān)。電壓變換通過原邊和副邊繞組匝數(shù)比來完成。不管功率傳送是哪一種方式，原邊和副邊的電壓變換比等于原繞組和副繞組匝數(shù)比。但是，繞組匝數(shù)與高頻電源變壓器的漏感有關(guān)。漏感大小與原繞組匝數(shù)的平方成正比。因為漏感值大，儲存的能量也大，在電源開關(guān)過程中突然釋放，會產(chǎn)生尖峰電壓，增加開關(guān)器件承受的電壓峰值，對開關(guān)管的絕緣不利，也產(chǎn)生附加損耗和電磁干擾。工廠制造生產(chǎn)時為了減小漏感在設(shè)計人員應注意以下幾點控制的方法：

① 減少繞組的匝數(shù)，選用高飽和磁感應強度、低損耗的磁性材料;

② 減少繞組的厚度，增加繞組的高度;

③ 盡可能減少繞組間的絕緣厚度;

④ 初、次級繞組采用分層交叉繞制;

⑤ 初、次級繞線應雙線并繞制