開(kāi)關(guān)電源的儲(chǔ)能電感和濾波電感

儲(chǔ)能電感是指用于低壓不隔離升壓或降壓式開(kāi)關(guān)電源變壓器的單繞組電感。按不同開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu),此類電感均在500uH以下。為了充分發(fā)揮磁性材料的有效導(dǎo)磁率,一般均采用環(huán)形閉合磁路的磁心,必須穿繞的方式,因而其漏磁通近否為零,體積也相對(duì)減小。因此,環(huán)形磁心被廣泛用于低壓變換器中作為儲(chǔ)能電感(高壓電路中由于其匝數(shù)增多,線徑也比較細(xì),即使用專用的設(shè)備進(jìn)行繞制也不太可靠,因而采用較少)。
開(kāi)關(guān)電源中,環(huán)形磁心常被作為輸入與輸出電壓的濾波電感,主要因?yàn)槠洵h(huán)導(dǎo)磁率相對(duì)較大,輻射雜散電磁場(chǎng)較少,相對(duì)導(dǎo)磁率也增大,在一定電感量時(shí)所需繞組匝數(shù)減小,因而繞組的分布電容也減少,濾波器的阻尼頻率范圍更寬。環(huán)形磁心濾波器電感被廣泛用于常模濾波器和共模濾波器中。在常模濾波器中,有時(shí)同一磁心用于多組輸出電壓的濾波電感。如常用于電腦PC電源的輸出電壓濾波器,其中±5V、±12V共用一只環(huán)形磁心組成的濾波器,正電壓輸入和負(fù)電壓輸入的相位是相反的,因而各繞組電流方向是相同的,故其作用屬常模濾波。盡管±5V的負(fù)載電流較大,因?yàn)闉V波電感匝數(shù)極少,不會(huì)引起磁心磁飽和。
目前在開(kāi)關(guān)電源的噪聲抑制中,共模濾波器被廣泛應(yīng)用。共模濾波對(duì)雙線傳輸中的對(duì)稱干擾,優(yōu)于常模濾波器。在開(kāi)關(guān)電源的市電輸入端加入共模濾波器,是抑制電網(wǎng)與開(kāi)關(guān)電源之間雙向脈沖干擾極為有效的措施。因?yàn)?a href="http://m.20909g.com" target=_blank>開(kāi)關(guān)電源的矩形波干擾頻譜極寬,實(shí)用中雖采取分段繞法也難以兼顧如此寬的頻率范圍。一般國(guó)外設(shè)備對(duì)EMI指標(biāo)要求極為嚴(yán)格。有時(shí)不得不采取兩組共模濾波器串聯(lián),其中一組由雙U型磁心配以專用分隔成四段的骨架繞制出較大的電感量,每組線圈被分成兩段繞制,以減少繞組的分布電容。此類共模濾波電感,每組線圈電感量可達(dá)40mH,用于抑制開(kāi)關(guān)脈沖的基波和低奇次諧波。另外一組則用環(huán)形磁心繞成電感量為2*300uH的小電感,專用于抑制矩形脈沖的高奇次諧波成分。
與共模濾波器配套的濾波電容一般容量較大,在0.1~0.33uF之間,以使濾波器對(duì)帶阻頻率呈現(xiàn)極低的阻抗。當(dāng)共模濾波器設(shè)置于市電輸入端時(shí),該電容一般選用耐壓600V的聚丙烯露箔式電容,以減小電容器的等效串聯(lián)電感。無(wú)論容量大小,在此處最好不用卷饒式雙引線的電容器。
另外,在開(kāi)關(guān)電源組裝中,開(kāi)關(guān)管的電極引腳常套入一只或兩只小磁珠,在電路上畫(huà)成等效小電感。這是利用非晶合金材料制成的小磁珠,具有高導(dǎo)磁率,它能夠使穿過(guò)其中心孔的導(dǎo)線分布電感增大,雖然其等效電感很小,但會(huì)使導(dǎo)線周?chē)鷱?qiáng)磁場(chǎng)集中于導(dǎo)磁材料中,以減小對(duì)空間的輻射。

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