軟磁材料基礎知識連載（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節(jié)原理：

開關電源磁放大器典型應用于計算機ATX電源和通訊開關電源。70年代以后，開關電源提高到50K以上，效率提高，體積、重量大大降低，所以磁放大器對材料提出了更高的要求。在高頻下，坡莫合金電 阻率太低，導致渦流損耗大，造成溫升高，效率低，成本高。鐵氧體BS過低，居里點也太低，使它們很難適應磁放大器在惡劣環(huán)境中對材料的應力敏感性、熱穩(wěn)定性的嚴格要求。非晶材料特別是納米晶材料的出現，大大豐富了軟磁材料的應用。它具有中等和高的飽和磁感、極低的飽和磁致伸縮系數和磁晶各向異性，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 鍵 部 件 是 控 制 電 感 L和 復 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 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 如 圖 2所 示 。

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

3、選型注意事項：

1、直方比（Br/Bm）對輸出電壓質量影響

當正向電流來到時，我們希望磁芯瞬間飽和，但這只是理論數據。只有當正向電流到達一定 值 時，B值才從Br到達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。對整個電源影響明顯為噪聲、紋波較大。輸出電壓不穩(wěn) 等。此指標是衡量一個磁芯品質最重要的指標之一。

2、矯頑力的大小對輸出電壓的影響

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