关于磁性放大器设计

美磁的磁性放大器设计软件(MagAmp)是一个用于帮助设计工程师选择适用于磁性放大器的坡莫合金绕带磁芯的软件程式。在此应用中,磁芯用作一种饱和装置,用于调节开关式电源(SMPS) 中的二级(或三级等)输出。对于这个作用,磁性放大器可提供小巧且成本低廉的控制结构,不像主线圈需要设计专用调节器来控制输出。图1详细说明了示例电路,该电路中标记为“SC” 者为磁性放大器装置。 

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磁性放大器的作用主要是阻挡来自电源变压器二次侧的电压脉冲前沿(参见图1的波形)。请注意,波形e2显示磁性放大器已经阻挡了首个1微秒的副线圈电压(e1)。这就意味着(参见波形e3)只允许继续输出3/4的伏秒数。因此,通过有选择性地阻挡或多或少的二次侧电压波形,可以独立于主反馈回路来控制(调节)输出电压。磁性放大器的“阻挡能力”取决于由 A1 的放大器结构控制的控制绕组(和电流)。

磁芯尺寸的确定

所选的磁芯尺寸和材料必须符合下列条件:

磁芯应该以一种可预期和极突然的方式进入饱和状态。该标准必需使用具有方形回路特性的磁性材料。如果磁芯材料“缓慢地”进入饱和状态,则调节将变得很困难。这是因为如果磁芯越来越慢地进入饱和状态,能够传递到输出的能量(伏秒数)就变得难以判断。(磁芯若慢慢“滑”入饱和状态,使得很多因素无法确定,例如在这个过程中传递了多少能量)。

材料损失应该相对较低。这一点与总效率有关。磁芯损失越低,磁性放大器替代二级调节器的效果就越好。

磁芯尺寸必须具有足够的开口面积(内径足够大)以容纳驱动绕组,并具有足够的横截面(有效磁芯面积)以将匝数保持在合理的范围内。磁芯尺寸与磁芯选择例程相关,该例程确保所建议的磁芯能够支持调节所需的伏秒数。