軟磁材料基礎(chǔ)知識(shí)連載（二）

1、磁放大器磁芯高頻特性比較：

2、磁放大器常用典型線路及基本調(diào)節(jié)原理：

開關(guān)電源磁放大器典型應(yīng)用于計(jì)算機(jī)ATX電源和通訊開關(guān)電源。70年代以后，開關(guān)電源提高到50K以上，效率提高，體積、重量大大降低，所以磁放大器對(duì)材料提出了更高的要求。在高頻下，坡莫合金電 阻率太低，導(dǎo)致渦流損耗大，造成溫升高，效率低，成本高。鐵氧體BS過低，居里點(diǎn)也太低，使它們很難適應(yīng)磁放大器在惡劣環(huán)境中對(duì)材料的應(yīng)力敏感性、熱穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求。非晶材料特別是納米晶材料的出現(xiàn)，大大豐富了軟磁材料的應(yīng)用。它具有中等和高的飽和磁感、極低的飽和磁致伸縮系數(shù)和磁晶各向異性，這種材料有極佳的綜合磁性能，其中優(yōu)異的高頻特性，尤其引人注目。

由 圖 1可 見 ， 磁 放 大 器 穩(wěn) 壓 器 中 的 關(guān) 鍵 部 件 是 控 制 電 感 L和 復(fù) 位 控 制 電 路 。 控 制 電 感 是 由 具 有 矩 形 B H回 線 的 磁 芯 及 其 上 的 一 個(gè) 繞 組 組 成 。 該 繞 組 兼 起 工 作 繞 組 和 控 制 繞 組 的 作 用 。 磁 芯 的 工 作 點(diǎn) 如 圖 2所 示 。

由 圖 2可 見 ， 當(dāng) 磁 芯 工 作 于 點(diǎn) ① 時(shí) ， 磁 芯 飽 和 ， 控 制 電 感 的 阻 抗 |Z|接 近 于 0， 控 制 電 感 器 相 當(dāng) 于 短 路 。 當(dāng) 磁 芯 工 作 于 點(diǎn) ② 時(shí) ， 磁 芯 處 于 復(fù) 位 狀 態(tài) 。 復(fù) 位 （ Reset） 是 指 磁 通 到 達(dá) 飽 和 后 的 去 磁 過 程 ， 使 磁 通 或 磁 密 回 到 原 來 工 作 點(diǎn) 的 數(shù) 值 ， 稱 為 磁 通 復(fù) 位 。 由 于 磁 放 大 器 穩(wěn) 壓 器 所 用 磁 芯 材 料 的 特 點(diǎn) （ 良 好 的 矩 形 B- H回 線 及 高 的 磁 導(dǎo) 率 ） 以 及 開 關(guān) 電 源 工 作 于 高 頻 （ 40 kHz以上）， 使 得 此 時(shí) 的 控 制 電 感 對(duì) 輸 入 脈 沖 呈 現(xiàn) 高 阻 抗 ， 相 當(dāng) 于 控 制 電 感 開 路 。 實(shí) 際 上 ， 飽 和 和 復(fù) 位 時(shí) 控 制 電 感 的 阻 抗 可 達(dá) 到 3～ 4個(gè) 數(shù) 量 級(jí) 的 快 速 變 化 。因 此 ， 控 制 電 感 相 當(dāng) 于 一 只 “ 可 控 磁 開 關(guān) ” ， 其 輸 入 脈 沖 電 壓 由 開 關(guān) 電 源 高 頻 變 壓 器 副 邊 供 給 ， 正 半 周 脈 沖 前 沿 時(shí) 間 由 初 級(jí) 主 開 關(guān) 導(dǎo) 通 時(shí) 間 決 定 ， 脈 沖 幅 值 為 u1。 正 半 周 期 D1， D3截 止 ， D2正 偏 ， 能 量 經(jīng) 過 控 制 電 感 L1傳 輸 給 負(fù) 載 ， 負(fù) 半 周 期 D2截 止 ， 復(fù) 位 電 壓 （ 也 是 控 制 電 壓 ） Uc使 D1導(dǎo) 通 ， 磁 芯 去 磁 。

3、選型注意事項(xiàng)：

1、直方比（Br/Bm）對(duì)輸出電壓質(zhì)量影響

當(dāng)正向電流來到時(shí)，我們希望磁芯瞬間飽和，但這只是理論數(shù)據(jù)。只有當(dāng)正向電流到達(dá)一定 值 時(shí)，B值才從Br到達(dá)Bs(Bm)飽和.從Br到Bm還有（1-Br/Bm）差值，則磁通量差Φm * （1-Br/Bm）,N匝線圈差N *Φm * （1-Br/Bm）。則N *Φm * （1-Br/Bm） = Vi * Td= Vd（Vd 為死角電壓）。

故： Br/Bm越小，則Td越大，Vd 越大。對(duì)整個(gè)電源影響明顯為噪聲、紋波較大。輸出電壓不穩(wěn) 等。此指標(biāo)是衡量一個(gè)磁芯品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一。

2、矯頑力的大小對(duì)輸出電壓的影響

所謂矯頑力（Hc）即是指在工作頻率下，反相加磁場(chǎng)使磁芯的正向Br降到0時(shí)所需損耗的能 量。 毫無疑問，Hc越小，磁芯損耗越小，發(fā)熱越小。