高頻磁放大器

磁放大器可用作高可靠性的控制元器件，過載時它有較強的抑制浪涌電壓的能力。磁放大器磁心的尺寸會隨開關頻率的增大而反比例減小，當開關頻率為50kHz以上時，磁放大器的尺寸已比得上半導體開關元器件，而且，由于是驅動頻率的半個周期，因此，磁放大器的響應時間也會隨著開關頻率的增大而反比例變短。采用磁放大器的最大優點是可以抑制二極管截止時由于存貯時間產生的浪涌電流。

圖所示為磁放大器式開關穩壓器與二極管的恢復特性。圖(a)所示電路中，逆變器將直流電壓變換為交流電壓，通過變壓器T1與半波式磁放大器LA進行耦合。磁放大器將逆變器輸出電壓的變化部分(誤差)作為其輸入信號，從而對輸出電壓進行調整使其穩定。逆變器可采用多輸出的正向激勵變換器，可在各輸出端接人磁放大器對輸出電壓進行調整。圖(a)所示電路的開關頻率至少為50kHz以上，對于這種頻率，逆變器或正向激勵變換器的變換效率保持在90%以上。

圖 磁放大器式開關穩壓器與二極管的恢復特性

(a)開關穩壓器;(b)二極管的恢復特性

圖(b)示出了二極管VD1的恢復特性。圖中，實線為沒有接入磁放大器時的恢復特性，虛線是接入時的恢復特性。沒有接入磁放大器時，在復位的半個周期的最初期間，在主開關由截止轉為導通的瞬間，VD1存貯的電荷形成較大的反向電流。在恢復期間，反向電流在VD1兩端產生浪涌電壓，該浪涌電壓在輸出端表現為噪聲。若與VD1串聯磁放大器LA，由于磁心飽和電感與部分復位的關系使二極管恢復特性變緩，則抑制了浪涌電壓的產生，同時也就減小了輸出噪聲。然而，高頻使用部分復位的磁放大器時，會出現死區使最大輸出電壓降低，設計時要考慮這個問題。另外，在控制的半個周期內磁心飽和瞬間，VD2反向導通也會產生浪涌電壓，為此，應與VD2串聯一個高頻特性優良的可飽和電感LB，且要采用非晶形磁心。

磁放大器式變換器的開關頻率一般為50～200kHz，這時，磁放大器的磁心希望使用高頻損耗小、具有方形磁化特性的優質磁性材料，目前最廣泛使用的是非晶形磁心。如果減小磁心的高頻損耗，可進一步提高開關頻率。

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