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饱和电感优质的特性和类别在开关电源中的应用
电路之家
2017-01-01 00:00:00
1973
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开关电源
,又称交换式电源、
开关
变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换
晶体管
多半是在全开模式及全闭模式之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,所以民熔开关电源比较节省能源,产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点,而民熔开关电源工作频率高,也可以使用小尺寸、轻重量的
变压器
,民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、
LED照明
等领域。小课堂之前有提过饱和
电感
优质的特性和类别,那它又是如何应用在开关电源中呢?下面就和小课堂来看看这篇分享,假如你找不到饱和电感在开关电源中超赞的应用实例,下方中可以给你一个极佳的答案。饱和电感在开关电源中的应用1、尖峰抑制器开关电源中的尖峰干扰主要来自开关管和二次整流
二极管
的开关时刻。饱和电感具有易饱和、储能能力弱的特点,能有效抑制尖峰干扰。当
电流
增加时,饱和
电感器
表现出高阻抗并抑制尖峰电流。饱和后,饱和电感小,损耗小。这种饱和电抗器通常用作尖峰抑制器。2、磁放大器磁放大器利用可控饱和电感传导延迟的物理特性,控制开关电源的占空比和输出功率。开关特性由输出
电路
的反馈信号控制,即利用
磁芯
的开关功能,通过微弱信号控制电压脉冲宽度,实现输出电压的稳定。在可控饱和电感上增加适当的采样和控制装置,调整开关延迟时间,可以构成最常见的磁放大器稳压电路。磁放大器的稳压电路有电压模式控制和电流模式控制两种。控制电路的工作原理是:将开关电源的输出电压与基准电压进行比较后,通过误差放大控制MOS
晶体
管的栅极,由MOS晶体管提供与输出电压相关的磁放大器SR的控制电流IC。3、移相全桥ZVS-PWM变换器移相全桥ZVS-PWM变换器结合了零电压开关准谐振技术和传统PWM技术的优点。它的工作频率是固定的。在换相过程中,利用LC谐振使器件实现零电压开关。换相后,PWM技术仍用于传输能量。它具有控制简单、开关损耗低、可靠性高等优点。它是一种适用于大中型开关电源的软开关电路。然而,当负载很轻时,特别是滞后桥臂开关的零电压开关条件很难满足。采用饱和电感作为移相全桥ZVS-PWM变换器的谐振电感,可以扩大开关电源在轻负载下的ZVS条件范围。提高了逆变电源的软开关工作电压范围,提高了逆变电源的有效工作范围。饱和电感与开关电源隔离变压器的二次输出整流器串联,可以消除移相全桥ZVS-PWM开关电源的二次寄生振荡,降低循环能量,降低占空比损耗。另外,饱和电感和
电容器
与移相全桥ZVS-PWM开关电源变压器串联一次,超前臂开关管按ZVS工作,当负载电流接近零时,电感增大,阻止电流反向变化,形成零电流条件滞后臂开关管实现移相全桥ZVS-ZCSPWM变换器。4、逆变电源逆变电源以其控制性能好、效率高、体积小等诸多优点,广泛应用于自动控制、电力电子、精密仪器仪表等领域。它的性能直接关系到整个系统的质量,尤其是电源的动态性能。由于逆变电源的特性,其动态特性并不理想。PWM和PFM控制
逆变器
的工作原理决定了为了获得平滑的电流和电压波形,必须在输出电路中增加一个自由度电感,这是影响逆变器动态性能的主要因素。对于恒压源,电感电流与负载完全成反比;对于可控恒流源,要使电感电流由小变大,必须以负载小值为前提。虽然这不是一个完整的对应关系,但可以说电流的变化在一定程度上反映了负载的变化。因此,用随电流增大而减小的电感作为逆变电源的输出电感,可以有效地改变电源输出电路的时间常数T,使其与R(T=L/R)完全成反比,然后在负载变化范围内将其保持在一个相对较小的值,这自然会提高动态性能。5、谐振变换器带串联电感或饱和电感的串联谐振变换器。当谐振电感电流处于连续状态时,开关会在零电压/零电流下关断,但很难导通,存在导通损耗。反并联二极管自然开启,但关断时有反向恢复电流。因此,反并联二极管必须采用快恢复二极管。为了降低开关损耗,实现零电流开通,可以将开关的电感或串联起来。接通前,饱和电感电流为零。当开关接通时,饱和电感限制开关管的电流上升率,使电流从零缓慢上升,从而实现开关管的零电流开通。同时,改善了二极管的关断条件,消除了反向恢复问题。上面就是小课堂今天分享的,关于开关电源饱和电感的应用经验分享。在民熔小课堂的分享之后,大家应该都有一定的深入了解。但开关电源的领域是很大的,受限于篇幅这个问题,小课堂在开关电源饱和电感应用方面其实还有更多的看法。而大家如果在使用开关电源遇到其他问题,或者想了解其他电气产品的资料和技巧,可以注意小课堂后续更多的精彩分享。
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