飽和電感及在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用

　　引言 　　飽和電感是一種磁滯回線(xiàn)矩形比高，起始磁導(dǎo)率高，矯頑力小，具有明顯磁飽和點(diǎn)的電感，在電子電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開(kāi)關(guān)元件來(lái)使用。由于其獨(dú)特的物理特性，使之在高頻開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)噪聲抑制，大電流輸出輔路穩(wěn)壓，移相全橋變換器，諧振變換器及逆變電源等方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。

　 1飽和電感的分類(lèi)及其物理特性［1］

　　1.1飽和電感的分類(lèi)

　　飽和電感可分為自飽和和可控飽和二類(lèi)。

　　1.1.1自飽和電感（Saturableinductor）

其電感量隨通過(guò)的電流大小可變。若鐵心磁特性是理想的（例如呈矩形），如圖1（a）所示，則飽和電感工作時(shí)，類(lèi)似于一個(gè)“開(kāi)關(guān)”，即繞組中的電流小時(shí)，鐵心不飽和，繞組電感很大，相當(dāng)于“開(kāi)路”；繞組中電流大時(shí)，鐵心飽和，繞組電感小，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)“短路”。

　　1.1.2可控飽和電感（controlledsaturableinductor）

　　又稱(chēng)可控飽和電抗器（controlledsaturablereactor），其基本原理是，帶鐵心的交流線(xiàn)圈在直流激磁作用下，由于交直流同時(shí)激磁，使鐵心狀態(tài)一周期內(nèi)按局部磁回線(xiàn)變化，因此，改變了鐵心等效磁導(dǎo)率和線(xiàn)圈電感。若鐵心磁特性是理想的（B－H特性呈矩形），則可控飽和電感類(lèi)似于一個(gè)“可控開(kāi)關(guān)”。在開(kāi)關(guān)電源中，應(yīng)用可控飽和電感可以吸收浪涌，抑制尖峰，消除振蕩，與快速恢復(fù)整流管串聯(lián)時(shí)可使整流管損耗減小。如圖1（b）所示，可控飽和電感具有高磁滯回線(xiàn)矩形比（Br/Bs），高起始磁導(dǎo)率μi，低矯頑力Hc，明顯的磁飽和點(diǎn)（A，B）及由于其磁滯回線(xiàn)所包圍的面積狹小而使其高頻磁滯損耗較小等特征。為此，可控飽和電感在應(yīng)用方面的兩個(gè)顯著特點(diǎn)為

　　1）由于飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度很小，所以，可飽和電感的儲(chǔ)能能力很弱，不能被當(dāng)作儲(chǔ)能電感使用。可飽和電感的最大儲(chǔ)能Em的理論值可用式（1）表示。

　　式中：μ為臨界飽和點(diǎn)磁導(dǎo)率；

　　H為臨界飽和點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度；

　　V為磁性材料的有效體積。

　　2）由于可飽和電感的起始磁導(dǎo)率高，磁阻小，電感系數(shù)和電感量都很大，在施加外部電壓時(shí)，電感內(nèi)部起始電流增長(zhǎng)緩慢，只有經(jīng)過(guò)Δt的延時(shí)后，當(dāng)電感線(xiàn)圈中的電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，可飽和電感才會(huì)立即飽和，因而在電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開(kāi)關(guān)元件使用。

編輯：admin  最后修改時(shí)間：2017-12-13