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可控飽和電抗器的基本原理分析

獨(dú)愛(ài)72H ? 來(lái)源:岑科實(shí)業(yè) ? 作者:岑科實(shí)業(yè) ? 2020-03-31 11:51 ? 次閱讀
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(文章來(lái)源:岑科實(shí)業(yè))

由于電感的起始磁導(dǎo)率高,磁阻小,電感系數(shù)和電感量都很大,在施加外部電壓時(shí),電感內(nèi)部起始電流增長(zhǎng)緩慢,只有經(jīng)過(guò)Δt的延時(shí)后,當(dāng)電感線圈中的電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí),可飽和電感才會(huì)立即飽和,因而在電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開關(guān)元件使用。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)飽和電感是一種磁滯回線矩形比高,起始磁導(dǎo)率高,矯頑力小,具有明顯磁飽和點(diǎn)的電感,在電子電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開關(guān)元件來(lái)使用。

飽和電感是一種磁滯回線矩形比高,起始磁導(dǎo)率高,矯頑力小,具有明顯磁飽和點(diǎn)的電感,在電子電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開關(guān)元件來(lái)使用。由于其獨(dú)特的物理特性,使之在高頻開關(guān)電源的開關(guān)噪聲抑制,大電流輸出輔路穩(wěn)壓,移相全橋變換器,諧振變換器及逆變電源等方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。

飽和電感工作時(shí),類似于一個(gè)“開關(guān)”,即繞組中的電流小時(shí),鐵心不飽和,繞組電感很大,相當(dāng)于“開路”;繞組中電流大時(shí),鐵芯飽和,繞組電感小,相當(dāng)于開關(guān)“短路”。

又稱可控飽和電抗器(controlledsaturablereactor),其基本原理是,帶鐵心的交流線圈在直流激磁作用下,由于交直流同時(shí)激磁,使鐵心狀態(tài)一周期內(nèi)按局部磁回線變化,因此,改變了鐵心等效磁導(dǎo)率和線圈電感。若鐵心磁特性是理想的(B-H特性呈矩形),則可控飽和電感類似于一個(gè)“可控開關(guān)”。在開關(guān)電源中,應(yīng)用可控飽和電感可以吸收浪涌,抑制尖峰,消除振蕩,與快速恢復(fù)整流管串聯(lián)時(shí)可使整流管損耗減小。

由于飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度很小,所以,可飽和電感的儲(chǔ)能能力很弱,不能被當(dāng)作儲(chǔ)能電感使用。

由于可飽和電感的起始磁導(dǎo)率高,磁阻小,電感系數(shù)和電感量都很大,在施加外部電壓時(shí),電感內(nèi)部起始電流增長(zhǎng)緩慢,只有經(jīng)過(guò)膖的延時(shí)后,當(dāng)電感線圈中的電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí),可飽和電感才會(huì)立即飽和,因而在電路中常被當(dāng)作可控延時(shí)開關(guān)元件使用。

電感就是線圈,儲(chǔ)存的是磁場(chǎng)能量,電感器通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),是一種能量的存儲(chǔ)。(1)磁場(chǎng):磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣是一種特殊的物質(zhì),它看不見也摸不著,但的確存在。磁體周圍存在的磁力作用的空間稱為磁場(chǎng),互不接觸的兩個(gè)磁體之間相互作用的力是由磁場(chǎng)傳遞的。(2)磁力線:磁力線有時(shí)還稱為磁感線或磁通線。磁力線是閉合的。磁力線有方向,規(guī)定在磁體的外部,磁力線由N極指向S極,在磁體內(nèi)部則是由S極指向N極,磁力線的方向可以用來(lái)表示磁場(chǎng)方向。在磁極附近磁力線最密,表示磁場(chǎng)最強(qiáng);在磁體中間磁力線最稀,表示磁場(chǎng)最弱。用磁力線的多少來(lái)表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

一般來(lái)說(shuō)磁環(huán)電感磁芯材質(zhì)可分為:錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鐵粉芯,鐵硅鋁磁環(huán),非晶磁環(huán)五種鐵粉芯磁導(dǎo)率低,良好的高頻材料,比其他沒(méi)有附加空隙損耗的材料更能降低操作時(shí)的AC通量密度,磁芯損耗低,但導(dǎo)磁率較高,有良好的DC飽和特性。鐵硅鋁損耗比鐵粉芯低良好的直流偏加特性鎳鋅鐵氧體具高電阻率,高居里溫度,溫度系數(shù)低,損耗低.高頻特性好錳鋅鐵氧體,錳芯磁環(huán)鐵氧體具有高飽和感應(yīng)強(qiáng)度,低功耗及優(yōu)良的功耗及優(yōu)良的功耗與溫度關(guān)系,高電阻等特點(diǎn)非晶磁環(huán)的特點(diǎn)的飽和磁密遠(yuǎn)高于普通鐵氧體和粉末磁芯,但隨著頻率升高,磁導(dǎo)率會(huì)很快下降,一般用于幾十K到上百K的頻帶。

屏蔽貼片電感與一般的貼片電感作用不一樣,一般的貼片電感在電路中是不帶屏蔽的,使用起來(lái)了在電路中電感起不到想要的效果,屏蔽貼片電感能夠屏蔽掉一些電路中電流的不穩(wěn)定性,很好的起到阻隔的作用,屏蔽電感完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來(lái),在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷,外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷,如果將金屬屏蔽體接地,則外側(cè)的正電荷將流入大地,外側(cè)將不會(huì)有電場(chǎng)存在,即帶正電導(dǎo)體的電場(chǎng)被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。

屏蔽電感在電路中還起到了耦合的作用,屏蔽貼片電感為降低交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓,電感可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體,并將金屬屏蔽體接地。交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場(chǎng)電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地,就能使交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。電場(chǎng)屏蔽以反射為主,因此屏蔽體的厚度不必過(guò)大,而以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要考慮因素。
(責(zé)任編輯:fqj)

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