磁放大器的工作原理
磁放大器(穩(wěn)壓器)的工作原理是通過調(diào)節(jié)主變壓器次級的脈沖寬度來達到輸出穩(wěn)壓的目的.
為什么要用磁放大器來穩(wěn)壓輸出?
用磁放大器來穩(wěn)壓輸出,沒有擊穿電壓、其飽和電流承載能力只取決導(dǎo)線截面積.不擔心耐壓、過流燒毀.是一種使用方便而且安全的開關(guān)器件.
而用晶體管就要考慮耐壓、過流、散熱一系列的難題.在電路中占用的面積相對也就大.
磁放大器的三大要素
磁通量φ( 單位面積內(nèi)所穿過的磁力線)  
磁通量的大小將影響磁放大輸出電壓的大小;二者為反比關(guān)系
φm=V*T= Ae*Bs
φm磁通量 = V電壓*T時間 = Ae磁心截面積* Bs飽和磁感應(yīng)強度

* 磁通量φ的大小決定了磁放大器穩(wěn)壓輸出電壓的大小.

矩形比  (剩余磁感應(yīng)強度Br與規(guī)定磁場強度所對應(yīng)的磁感應(yīng)強度BMm的比值.
Br/Bm   剩余磁感應(yīng)強度/最大磁感應(yīng)強度

磁放大器工作需要良好的矩形比.即Bm Br的比值要非常的接近.才能保證磁放大器電壓穩(wěn)定輸出.
通常大于90%可正常工作.經(jīng)過縱向磁場處理后的矩形比可達96%以上.

矯頑力Hc  單位奧斯特
當產(chǎn)品磁化到飽和后,由于有磁滯現(xiàn)象,故要使B減為零需有一定的負磁場Hc
Hc=4π*N*I/Le磁路長
矯頑力Hc大,復(fù)位電流增大 也就是損耗大了




公式推理
1.)由Hc==4π*N*I/Le  推算
當 Le鐵心平均磁路長增大時, Hc矯頑力減小
由此論定: 當Le磁路長增大Hc矯頑力減小.所需復(fù)位電流減小  損耗減小
Le磁路長減小   Hc矯頑力增大   損耗增大
2.)L==0.4*π*μ*N*N*Ae/Le
Le鐵心平均磁路長減小時,L電感增大  而Hc矯頑力增大  損耗也增大

判別磁放大器的誤區(qū)
而今在電源業(yè)界內(nèi),好多人認為磁放大器的優(yōu)劣,用其感量來判別的!!
這種毫無根據(jù)且無知愚蠢的判別方式不知還要延續(xù)多久?
有的甚至于測磁放大器Q值和帶直流電流能力的大小,來判別磁放大器的優(yōu)劣!真是令人汗顏啦!!


正確判別磁放大器的優(yōu)劣,是用B-H測試儀測其磁通量φ、矩形比Br/Bm、矯頑力Hc.





磁放大器能使開關(guān)電源得到精確的控制,從而提高了其穩(wěn)定性.磁放大器磁芯可以用坡莫合金,鐵氧體或非晶,納米晶(又稱超微晶)材料制作.非晶、納米晶軟磁材料因具有高磁導(dǎo)率,高矩形比和理想的高溫穩(wěn)定性,將其應(yīng)用于磁放大器中,能提供無與倫比的輸出調(diào)節(jié)精確性,并能取得更高的工作效率,因而倍受青睞.非晶、納米晶磁芯除上述特點外還具備以下優(yōu)點:

  1)飽和磁導(dǎo)率低;

  2)矯頑力低;

  3)復(fù)原電流小;

  4)磁芯損耗少;

   磁放大輸出穩(wěn)壓器沒有采用晶閘管或半導(dǎo)體功率開關(guān)管等調(diào)壓器件,而是在整流管輸出端串聯(lián)了一個可飽和扼流圈(如圖所示),所以它的損耗小.

   由圖6可知,磁放大穩(wěn)壓器的關(guān)鍵是可控飽和電感Lsr和復(fù)位電路.可控飽和電感是由具有矩形BH回線的磁芯及其上的繞組組成,該繞組兼起工作繞組和控制繞組的作用.復(fù)位(RESET)是指磁通到達飽和后的去磁過程,使磁通或磁密回到起始的工作點,稱為磁通復(fù)位.由于磁放大穩(wěn)壓器所用的磁芯材料的特點(良好的矩形BH回線及高的磁導(dǎo)率),使得磁芯未飽和時的可控飽和電感對輸入脈沖呈現(xiàn)高阻抗,相當于開路,磁芯飽和時可控飽和電感的阻抗接近于0,相當于短路.

   目前開關(guān)電源工作頻率已提到幾百kHz以上,磁放大器在開關(guān)電源中的廣泛應(yīng)用對軟磁材料提出了更高的要求.在如此高的頻率下,坡莫合金由于電阻率太低(約60μΩ?cm)導(dǎo)致渦流損耗太大,造成溫升高,效率降低,采用超薄帶和極薄帶雖能有所改善,但成本將大幅度上升;鐵氧體具有很高的電阻率(大于105μΩ?cm),但其Bs過低,居里點也太低.由于工作環(huán)境惡劣,對材料的應(yīng)力敏感性、熱穩(wěn)定性等都有嚴格要求,上述材料是很難滿足要求的.
  


圖磁放大輸出穩(wěn)壓電路