開關電源，又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。民熔開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式及全閉模式之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，所以民熔開關電源比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。民熔開關電源的高轉換效率是其一大優(yōu)點，而民熔開關電源工作頻率高，也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，民熔開關電源重量也會比較輕。民熔開關電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明等領域。

小課堂之前有提過飽和電感優(yōu)質的特性和類別，那它又是如何應用在開關電源中呢？下面就和小課堂來看看這篇分享，假如你找不到飽和電感在開關電源中超贊的應用實例，下方中可以給你一個極佳的答案。

飽和電感在開關電源中的應用

1、尖峰抑制器

開關電源中的尖峰干擾主要來自開關管和二次整流二極管的開關時刻。飽和電感具有易飽和、儲能能力弱的特點，能有效抑制尖峰干擾。當電流增加時，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延遲的物理特性，控制開關電源的占空比和輸出功率。開關特性由輸出電路的反饋信號控制，即利用磁芯的開關功能，通過微弱信號控制電壓脈沖寬度，實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。在可控飽和電感上增加適當?shù)牟蓸雍涂刂蒲b置，調整開關延遲時間，可以構成最常見的磁放大器穩(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。控制電路的工作原理是：將開關電源的輸出電壓與基準電壓進行比較后，通過誤差放大控制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變換器結合了零電壓開關準諧振技術和傳統(tǒng)PWM技術的優(yōu)點。它的工作頻率是固定的。在換相過程中，利用LC諧振使器件實現(xiàn)零電壓開關。換相后，PWM技術仍用于傳輸能量。它具有控制簡單、開關損耗低、可靠性高等優(yōu)點。它是一種適用于大中型開關電源的軟開關電路。

然而，當負載很輕時，特別是滯后橋臂開關的零電壓開關條件很難滿足。采用飽和電感作為移相全橋ZVS-PWM變換器的諧振電感，可以擴大開關電源在輕負載下的ZVS條件范圍。提高了逆變電源的軟開關工作電壓范圍，提高了逆變電源的有效工作范圍。

飽和電感與開關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開關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開關電源變壓器串聯(lián)一次，超前臂開關管按ZVS工作，當負載電流接近零時，電感增大，阻止電流反向變化，形成零電流條件滯后臂開關管實現(xiàn)移相全橋ZVS-ZCS PWM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，廣泛應用于自動控制、電力電子、精密儀器儀表等領域。它的性能直接關系到整個系統(tǒng)的質量，尤其是電源的動態(tài)性能。由于逆變電源的特性，其動態(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自由度電感，這是影響逆變器動態(tài)性能的主要因素。對于恒壓源，電感電流與負載完全成反比；對于可控恒流源，要使電感電流由小變大，必須以負載小值為前提。雖然這不是一個完整的對應關系，但可以說電流的變化在一定程度上反映了負載的變化。

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間常數(shù)T，使其與R（T=L/R）完全成反比，然后在負載變化范圍內將其保持在一個相對較小的值，這自然會提高動態(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。當諧振電感電流處于連續(xù)狀態(tài)時，開關會在零電壓/零電流下關斷，但很難導通，存在導通損耗。反并聯(lián)二極管自然開啟，但關斷時有反向恢復電流。因此，反并聯(lián)二極管必須采用快恢復二極管。為了降低開關損耗，實現(xiàn)零電流開通，可以將開關的電感或串聯(lián)起來。接通前，飽和電感電流為零。當開關接通時，飽和電感限制開關管的電流上升率，使電流從零緩慢上升，從而實現(xiàn)開關管的零電流開通。同時，改善了二極管的關斷條件，消除了反向恢復問題。

上面就是小課堂今天分享的，關于開關電源飽和電感的應用經(jīng)驗分享。在民熔小課堂的分享之后，大家應該都有一定的深入了解。但開關電源的領域是很大的，受限于篇幅這個問題，小課堂在開關電源飽和電感應用方面其實還有更多的看法。而大家如果在使用開關電源遇到其他問題，或者想了解其他電氣產(chǎn)品的資料和技巧，可以注意小課堂后續(xù)更多的精彩分享。
責編AJX