饱和电感及其在开关电源中的应用

电源技术论文饱和电感及其在开关电源中的应用摘要:介绍了饱和电感的分类及其基本物理特性,总结了可饱和电感在尖峰抑制器、磁放大器、移相全桥ZVSPWM变换器、谐振变换器和逆变电源中的应用。关键词:可饱和电感;尖峰抑制器;磁放大器;移相全桥;谐振变换器;逆变电源引言饱和电感是一种磁滞回线矩形比高,起始磁导率高,矫顽力小,具有明显磁饱和点的电感,在电子电路中常被当作可控延时开关元件来使用。由于其独特的物理特性,使之在高频开关电源的开关噪声抑制,大电流输出辅路稳压,移相全桥变换器,谐振变换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的应用。图1饱和电感的B-H特性1饱和电感的分类及其物理特性1.1饱和电感的分类饱和电感可分为自饱和和可控饱和二类。1.1.1自饱和电感(Saturable inductor)其电感量随通过的电流大小可变。若铁心磁特性是理想的(例如呈矩形),如图1(a)所示,则饱和电感工作时,类似于一个“开关”,即绕组中的电流小时,铁心不饱和,绕组电感很大,相当于“开路”;绕组中电流大时,铁心饱和,绕组电感小,相当于开关“短路”。1.1.2可控饱和电感(controlled saturable inductor)又称可控饱和电抗器(controlled saturablereactor),其基本原理是,带铁心的交流线圈在直流激磁作用下,由于交直流同时激磁,使铁心状态一周期内按局部磁回线变化,因此,改变了铁心等效磁导率和线圈电感。若铁心磁特性是理想的(B-H特性呈矩形),则可控饱和电感类似于一个“可控开关”。在开关电源中,应用可控饱和电感可以吸收浪涌,抑制尖峰,消除振荡,与快速恢复整流管串联时可使整流管损耗减小。如图1(b)所示,可控饱和电感具有高磁滞回线矩形比(Br/