非晶态可饱和磁芯在开关电源的应用中电感量不起决定作用

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1、非晶态可饱和磁芯在开关电源的应用中电感量不起决定作用非晶态可饱和磁芯，作为磁放大器在计算机开关电源做3.3V稳压电源的输出电路中,磁芯线圈的电感量不起决定作用.起决定作用的主要是磁通量2Φm,其次是直方比和矫顽力,为此我们从设计原理上来论述它(不是严格的设计程序).下面以半波整流为例,且假定开关频率F为30KHz.一、计算磁通量Φ假定原先未接入非晶态磁芯时该电路输出V1=5V，当接入非晶态磁芯进行调节时输出电压V0=3.3V,通过非晶态磁芯该脉冲宽度减少一些《T2＜T1》。根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈的自感电动势(下面略去负号运算)得：V

2、·dt=NdΦ：V·t=NΦ（V·t称伏秒乘积，1伏·秒=1韦伯）。那就是说脉冲幅度与脉冲宽度的乘积可用NΦ（韦伯）来表示。从V1=5V减少到Vo=3.3V,损失了Vs·(t1-t2)这么多的“伏秒”数，简单地用下述公式计算：将V1、Vo、f代入上式得：=56x10-6韦伯（Wb）=56微韦伯ΔΦ就是我们所要求的磁通量一、计算线圈数N只要线圈匝数N与磁芯的磁通量2Φm的乘积大于上述（调节电路中）所要求的Vs·(t1-t2)就能满足调节电路。供应商都能提供给客户某种型号磁芯的磁通量2Φm，对于MP1302，2Φm≥7.88umb,对于MP130

3、2，可以计算出上例要求的圈数N。N·（2Φm）>ΔΦ;ΔΦ=56uwb；二、讨论A、上述设计原理并没有出现电感这个参数，只要求磁通量。B、只要N在于计算的匝数都可以用上述例子中我们选定N=8，那么9、10、11、12、13、14、15、匝都能使用。假定8匝的电感是0.8mH,那么15匝的电感应当是2.8mH.也就是说从0.8mH到2.8mH都能用,从这个角度上说和电感“没有多大关系”。注：L电感量与匝数的平方成正比三、测试实例样机：某厂生产的200W开关电源，编号为：/NA1558048Vo样品号N567891011121#3.353.293

4、.283.283.273.273.273.252#3.313.313.313.303.303.303.283.283#3.283.283.283.283.283.283#样N=1电感L=5.6μHN=10电感L=1.3mHN=12电感L=1.87mH四、合适地选择线圈匝数上述第一项提到的电路，在输出中与理想的磁芯（理想磁芯的直方比Br/Bm=1）会有误差，误差电压的大小由下式表示：Vd=Φ·（1-Br/Bm）·N·fΦ：是磁芯的磁通量。Br/Bm：是直方比。N：线圈匝数。f：工作频率。Vd：误差电压。输出电压为理论电压Vo（3.3V）减去误差

5、电压Vd,从上式看：N越大，Vd越大，输出偏低；Br/Bm越小，Vd越大，输出偏低所以当你的开关电源输出偏低时，可适当减少圈数N。另外N越大会影响到Br/Bm，使它变小，所以用户要适当地选取N。磁芯的性能也和温度有关，在高负载（大电流）输出时，机器温度升高，磁芯温度也升高，会改变磁芯原来设定的工作点，使高温高负载输出时，电压偏低。当然较大匝数N可改善输出的纹波和噪声。在高负载输出时如电压偏低也可以选取稍高上一点的输出电入Vi（变压器次级输出电压）来补充Vd的损失。一、从磁滞廻线图来看磁放大器工作原理。上面两个廻线图，左图、右图在同样线圈数N的

6、情况下，有完全不同的电感，左图的电感比右图高，因为左图的u值（导磁率=dB/dH）比右图高，可是两图中只要工作点合适（工作点为—Hs）使得S1=S1`，虽然电感不同，但输出电压是一样的。S1用ΔΦ表示，S1`用ΔΦ`表示，脉冲宽度需减去的阴影部分为Vs·t。如果要使输出正常一定要使S1=Vs·t=ΔΦ，只要磁滞廻线被砍去的阴影部等于电压脉冲砍掉的阴影部分。不论线圈电感多大都能正常输出，与电感没有特别关系。