什么是飽和電感優(yōu)質(zhì)的特性和類別?有什么細(xì)節(jié)?
什么是飽和電感優(yōu)質(zhì)的特性和類別?它有什么特點(diǎn)?開(kāi)關(guān)電源,又稱交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置,是電源供應(yīng)器的一種。民熔開(kāi)關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開(kāi)模式及全閉模式之間切換,這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn),切換之間的轉(zhuǎn)換會(huì)有較高的耗散,但時(shí)間很短,所以民熔開(kāi)關(guān)電源比較節(jié)省能源,產(chǎn)生廢熱較少。民熔開(kāi)關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn),而民熔開(kāi)關(guān)電源工作頻率高,也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,民熔開(kāi)關(guān)電源重量也會(huì)比較輕。民熔開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明等領(lǐng)域。
小課堂之前有提過(guò)飽和電感優(yōu)質(zhì)的特性和類別,那它又是如何應(yīng)用在開(kāi)關(guān)電源中呢?下面就和小課堂來(lái)看看這篇分享,假如你找不到飽和電感在開(kāi)關(guān)電源中超贊的應(yīng)用實(shí)例,下方中可以給你一個(gè)極佳的答案。
飽和電感在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用
1、尖峰抑制器
開(kāi)關(guān)電源中的尖峰干擾主要來(lái)自開(kāi)關(guān)管和二次整流二極管的開(kāi)關(guān)時(shí)刻。飽和電感具有易飽和、儲(chǔ)能能力弱的特點(diǎn),能有效抑制尖峰干擾。當(dāng)電流增加時(shí),飽和電感器表現(xiàn)出高阻抗并抑制尖峰電流。飽和后,飽和電感小,損耗小。這種飽和電抗器通常用作尖峰抑制器。
2、磁放大器
磁放大器利用可控飽和電感傳導(dǎo)延遲的物理特性,控制開(kāi)關(guān)電源的占空比和輸出功率。開(kāi)關(guān)特性由輸出電路的反饋信號(hào)控制,即利用磁芯的開(kāi)關(guān)功能,通過(guò)微弱信號(hào)控制電壓脈沖寬度,實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。在可控飽和電感上增加適當(dāng)?shù)牟蓸雍涂刂蒲b置,調(diào)整開(kāi)關(guān)延遲時(shí)間,可以構(gòu)成最常見(jiàn)的磁放大器穩(wěn)壓電路。
磁放大器的穩(wěn)壓電路有電壓模式控制和電流模式控制兩種??刂齐娐返墓ぷ髟硎牵簩㈤_(kāi)關(guān)電源的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后,通過(guò)誤差放大控制MOS晶體管的柵極,由MOS晶體管提供與輸出電壓相關(guān)的磁放大器SR的控制電流IC。
3、移相全橋ZVS-PWM變換器
移相全橋ZVS-PWM變換器結(jié)合了零電壓開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振技術(shù)和傳統(tǒng)PWM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。它的工作頻率是固定的。在換相過(guò)程中,利用LC諧振使器件實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)。換相后,PWM技術(shù)仍用于傳輸能量。它具有控制簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。它是一種適用于大中型開(kāi)關(guān)電源的軟開(kāi)關(guān)電路。
然而,當(dāng)負(fù)載很輕時(shí),特別是滯后橋臂開(kāi)關(guān)的零電壓開(kāi)關(guān)條件很難滿足。采用飽和電感作為移相全橋ZVS-PWM變換器的諧振電感,可以擴(kuò)大開(kāi)關(guān)電源在輕負(fù)載下的ZVS條件范圍。提高了逆變電源的軟開(kāi)關(guān)工作電壓范圍,提高了逆變電源的有效工作范圍。
飽和電感與開(kāi)關(guān)電源隔離變壓器的二次輸出整流器串聯(lián),可以消除移相全橋ZVS-PWM開(kāi)關(guān)電源的二次寄生振蕩,降低循環(huán)能量,降低占空比損耗。另外,飽和電感和電容器與移相全橋ZVS-PWM開(kāi)關(guān)電源變壓器串聯(lián)一次,超前臂開(kāi)關(guān)管按ZVS工作,當(dāng)負(fù)載電流接近零時(shí),電感增大,阻止電流反向變化,形成零電流條件滯后臂開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)移相全橋ZVS-ZCSPWM變換器。
4、逆變電源
逆變電源以其控制性能好、效率高、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、電力電子、精密儀器儀表等領(lǐng)域。它的性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量,尤其是電源的動(dòng)態(tài)性能。由于逆變電源的特性,其動(dòng)態(tài)特性并不理想。
PWM和PFM控制逆變器的工作原理決定了為了獲得平滑的電流和電壓波形,必須在輸出電路中增加一個(gè)自由度電感,這是影響逆變器動(dòng)態(tài)性能的主要因素。對(duì)于恒壓源,電感電流與負(fù)載完全成反比;對(duì)于可控恒流源,要使電感電流由小變大,必須以負(fù)載小值為前提。雖然這不是一個(gè)完整的對(duì)應(yīng)關(guān)系,但可以說(shuō)電流的變化在一定程度上反映了負(fù)載的變化。
因此,用隨電流增大而減小的電感作為逆變電源的輸出電感,可以有效地改變電源輸出電路的時(shí)間常數(shù)T,使其與R(T=L/R)完全成反比,然后在負(fù)載變化范圍內(nèi)將其保持在一個(gè)相對(duì)較小的值,這自然會(huì)提高動(dòng)態(tài)性能。
5、諧振變換器
帶串聯(lián)電感或飽和電感的串聯(lián)諧振變換器。當(dāng)諧振電感電流處于連續(xù)狀態(tài)時(shí),開(kāi)關(guān)會(huì)在零電壓/零電流下關(guān)斷,但很難導(dǎo)通,存在導(dǎo)通損耗。反并聯(lián)二極管自然開(kāi)啟,但關(guān)斷時(shí)有反向恢復(fù)電流。因此,反并聯(lián)二極管必須采用快恢復(fù)二極管。為了降低開(kāi)關(guān)損耗,實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)通,可以將開(kāi)關(guān)的電感或串聯(lián)起來(lái)。接通前,飽和電感電流為零。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí),飽和電感限制開(kāi)關(guān)管的電流上升率,使電流從零緩慢上升,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通。同時(shí),改善了二極管的關(guān)斷條件,消除了反向恢復(fù)問(wèn)題。以上就是飽和電感優(yōu)質(zhì)的特性和類別解析,希望能給大家?guī)椭?