逆变器扼流圈

低频扼流圈（L大），高频扼流圈(L小），旁路电容器（C大），隔直电容器(C小），为什么？原理是···

       《低频扼流圈（L大），高频扼流圈(L小），旁路电容器（C大），隔直电容器(C小）……》

       一切都围绕着一个问题：就是频率的需要

       1、低频扼流圈（L大），它的名称就告诉我们，它是和低频打交道的，比如50HZ、100HZ，要阻挡低频，感抗就需要大。如果在高频中使用感抗的需求就小了，当然高频扼流圈(L小），

       2、旁路电容器（C大）这是一种去藕电路，它要将不需要的交流信号全都“短路”掉，所以一般比较大。

       3、隔直电容器(C小）这就要看需要通过（耦合）的信号的频率，只要够用就行，所以一般都不大。

       至于：《为什么有的是通直流，阻交流，有的却是通低频，阻高频》这个就要看电路的组成，电路的需要：

       例如：电源滤波，就是通直流，阻交流，要使电源中的交流成份越少越好。

       又例如：低通滤波器，就是要低频通，高频阻断。

       所以一定要看具体的电路，要结合电路来理解。你如果发一张电路上来，我们可以讲得更清楚。

高频变压器为什么要测共模电压

       一．产生机理

       逆变器输出电压可分解为正序、负序以及零序。正序电压和负序电压为差模电压，将会产生电机的磁通和转矩，而零序电压为共模电压将会产生转矩波动和噪声。较大的差模(即线电压，包括正序和负序)dv/dt会导致长线传输时电机端电压及电缆内电压的加倍升高，对电机绝缘和电缆绝缘构成严重威胁；较大的共模(即零序电压)dv/dt，通过定子和转子间的电容耦合产生较大的电机轴承电流或对地电流，导致电机因轴承电流过大而损坏或对邻近电气设备构成干扰。高频共模电压作用于电机上，电机高频寄生电容会在转轴上耦合出轴电压，轴电压将作用在轴承上，产生轴承电流，这将影响轴承润滑剂绝缘。定子绕组和接地机壳间的耦合电容将会在共模电压下产生漏电流，漏电流将通过接地导体流回电网。

       图1为由逆变器产生的共模与差模电压及对地漏电流路径

       逆变器不同的开关状态，导致逆变器每个时刻三相输出的相电压不平衡，同时死区时间、开关管压降、驱动脉冲延时对共模电压影响不大，如果死区增大，会增大共模电压。

       差模电压存在于逆变器两相输出之间，而共模电压则存在于逆变器输出与参考地之间。任何电压源 PWM 逆变器驱动系统中都存在共模电压，而共模电流的大小取决于系统、电路结构、控制策略和接地器的共模阻抗。由于寄生电容的存在，由共模电压引发的共模电流还会流过负载。

       三相两电平系统PWM逆变器输出的共模电压的值定义为 , ，一般认为 可忽略不计，故三相逆变器的共模电压可表示为:

       其中Va、Vb、Vc为电机定子三相绕组对参考点的相电压。

       也可理解为：共模电压是逆变器输出侧三相星形负载中性点对参考地点的电位差。

       两电平三相逆变器的共模电压为：

       从表可以看出，UNg的幅值存在Ed/6和Ed/2两种状态，且零矢量状态的共模电压幅值为Ed/2，其它矢量状态的共模电压幅值为Ed/6。因此三相交流伺服系统的共模电压是随着开关状态的不断变化，在正负Ed/6和Ed/2两种状态下不断的跳变的。

       对于变频器系统，Vcm_inv、Vcm_rec分别表示功率变换器整流器侧和逆变器侧产生的共模电压; Cp1、Cp分别表示功率变换器整流桥和逆变器与散热器之间的寄生电容。可将传播途径描述为:回路①: 逆变器→电缆→电机→寄生电容→电机地线→系统地线→主电源→整流器→逆变器; 回路②:逆变器→电缆→电机寄生电容→电机地线→散热片地线→散热片→器件寄生电容→逆变器; 回路③: 逆变器→器件寄生电容→散热片→散热片地线→系统地线→主电源→整流器→逆变器。

       电机中性点对地电压为共模电压，通常电机中性点没有引出，用电机相对地电压，或电机三相对地电压之和/3表示对共模电压，严格来讲是对直流中性点的电压为共模电压。

       由于网侧调制以及网侧变压器中性点接地，导致网侧相对地的电压决定了机侧相对地的电压

       机侧三相电流和与机侧地线电流存在差异的问题经分析是由如下问题造成的：

       下图是风机变流器整机系统图：

       如上图所示，变流器机侧三相电流和（即机侧三相对地共模电流）中有部分电流通过发电机对外壳和底座存在的寄生电容到发电机底座再到机舱平台和塔筒回到大地，从而导致机侧地线上返回大地的共模电流减少。

       二．抑制硬件方案

       抑制CMV硬件方案通常是增加滤波器，常见的有RLC滤波器和共模抑制器。

       RLC滤波器常能用来抑制差模干扰，虽然对共模电压幅值和高频干扰也有一定的抑制作用，但抑制效果方面不明显，但将电容中性点与直流中性点连接在一起，对共模电压的 dv/dt 起到抑制作用，消除共模电压的尖峰，消除电机端的过电压。也有机侧采用DUDT滤波器，网侧交流输出端接磁环，磁环对共模电压几乎无影响，但会减小共模电流。

       共模滤波器一般是采用共模电感+电容，并且电容中点应该是接到直流中点的。在逆变器和电动机之间安装共模变压器，共模变压器(Common mode transformer，CMT)是在共模扼流圈的基础上，加入一个次级线圈,并将该线圈通过一个电阻短接。由于共模变压器的四个线圈共用一个环形铁心，因此体积较小。加入共模变压器后可以有效地抑制共模电流.

       三．抑制软件方案

       通过调整逆变器的开关控制信号或调制算法来实现，有对空间矢量调制策略（SVPWM）的改进型，对基于载波调制策略（CBPWM）的改进型，对谐波消除调制策略（SHEPWM）的改进型等。

       无零矢量的调制算法，可以降低CMV主要有NSPWM、AZSPWM，RSPWM、VSVM、相邻四矢量等。

       四．测量方式

       1.三相输出电压对地

       2.三相输出电压之和对地

       3. RC滤波电容中性点对地

       4.直流电压中性点作为参考地

       5.电机中性点对地电压。

       如图：

磁芯材料有那些？

       （1）铁基非晶合金(Fe-basedamorphousalloys)

       铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯,适合于10kHz以下频率使用

       （2）铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Nibased-amorphousalloy)

       铁镍基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%类金属元素所构成，它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便宜30－50％。铁镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应,但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越；代替1J79，广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是国内开发最早，也是目前国内非晶合金中应用量最大的非晶品种，年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁镍基非晶合金（1K503）获得国家发明专利和美国专利权。

       (4)铁基纳米晶合金（Nanocrystallinealloy）

       铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M),高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高,经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

开关电源设计的作品目录

       1.1引言——线性调整器和Buck、Boost及反相开关型调整器

       1.2线性调整器——耗能型调整器

       1.2.1基本工作原理

       1.2.2线性调整器的缺点

       1.2.3串接晶体管的功率损耗

       1.2.4线性调整器的效率与输出电压的关系

       1.2.5串接PNP型晶体管的低功耗线性调整器

       1.3开关型调整器拓扑

       1.3.1Buck开关型调整器

       1.3.2Buck调整器的主要电流波形

       1.3.3Buck调整器的效率

       1.3.4Buck调整器的效率（考虑交流开关损耗）

       1.3.5理想开关频率的选择

       1.3.6设计例子

       1.3.7输出电容

       1.3.8有直流隔离调整输出的Buck调整器的电压调节

       1.4Boost开关调整器拓扑

       1.4.1基本原理

       1.4.2Boost调整器的不连续工作模式

       1.4.3Boost调整器的连续工作模式

       1.4.4不连续工作模式的Boost调整器的设计

       1.4.5Boost调整器与反激变换器的关系

       1.5反极性Boost调整器

       1.5.1基本工作原理

       1.5.2反极性调整器设计关系

       参考文献

       第2章推挽和正激变换器拓扑

       2.1引言

       2.2推挽拓扑

       2.2.1基本原理（主/辅输出结构）

       2.2.2辅输出的输入—负载调整率

       2.2.3辅输出电压偏差

       2.2.4主输出电感的最小电流限制

       2.2.5推挽拓扑中的磁通不平衡（偏磁饱和现象）

       2.2.6磁通不平衡的表现

       2.2.7磁通不平衡的测试

       2.2.8磁通不平衡的解决方法

       2.2.9功率变压器设计

       2.2.10初/次级绕组的峰值电流及有效值电流

       2.2.11开关管的电压应力及漏感尖峰

       2.2.12功率开关管损耗

       2.2.13推挽拓扑输出功率及输入电压的限制

       2.2.14输出滤波器的设计

       2.3正激变换器拓扑

       2.3.1基本工作原理

       2.3.2输出/输入电压与导通时间和匝数比的设计关系

       2.3.3辅输出电压

       2.3.4次级负载、续流二极管及电感的电流

       2.3.5初级电流、输出功率及输入电压之间的关系

       2.3.6功率开关管最大关断电压应力

       2.3.7实际输入电压和输出功率限制

       2.3.8功率和复位绕组匝数不相等的正激变换器

       2.3.9正激变换器电磁理论

       2.3.10功率变压器的设计

       2.3.11输出滤波器的设计

       2.4双端正激变换器拓扑

       2.4.1基本原理

       2.4.2设计原则及变压器的设计

       2.5交错正激变换器拓扑

       2.5.1基本工作原理、优缺点和输出功率限制

       2.5.2变压器的设计

       2.5.3输出滤波器的设计

       参考文献

       第3章半桥和全桥变换器拓扑

       3.1引言

       3.2半桥变换器拓扑

       3.2.1工作原理

       3.2.2半桥变换器磁设计

       3.2.3输出滤波器的设计

       3.2.4防止磁通不平衡的隔直电容的选择

       3.2.5半桥变换器的漏感问题

       3.2.6半桥变换器与双端正激变换器的比较

       3.2.7半桥变换器实际输出功率的限制

       3.3全桥变换器拓扑

       3.3.1基本工作原理

       3.3.2全桥变换器磁设计

       3.3.3输出滤波器的计算

       3.3.4变压器初级隔直电容的选择

       第4章反激变换器

       4.1引言

       4.2反激变换器基本工作原理

       4.3反激变换器工作模式

       4.4断续工作模式

       4.4.1输入电压、输出电压及导通时间与输出负载的关系

       4.4.2断续模式向连续模式的过渡

       4.4.3反激变换器连续模式的基本工作原理

       4.5设计原则和设计步骤

       4.5.1步骤1：确定初/次级匝数比

       4.5.2步骤2：保证磁心不饱和且电路始终工作于DCM模式

       4.5.3步骤3：根据最小输出电阻及直流输入电压调整初级电感

       4.5.4步骤4：计算开关管的最大电压应力和峰值电流

       4.5.5步骤5：计算初级电流有效值和导线尺寸

       4.5.6步骤6：次级电流有效值和导线尺寸

       4.6断续模式下的反激变换器的设计实例

       4.6.1反激拓扑的电磁原理

       4.6.2铁氧体磁心加气隙防止饱和

       4.6.3采用MPP磁心防止饱和

       4.6.4反激变换器的缺点

       4.7120V/220V交流输入反激变换器

       4.8连续模式反激变换器的设计原则

       4.8.1输出电压和导通时间的关系

       4.8.2输入、输出电流与功率的关系

       4.8.3最小直流输入时连续模式下的电流斜坡幅值

       4.8.4断续与连续模式反激变换器的设计实例

       4.9交错反激变换器

       4.9.1交错反激变换器次级电流的叠加

       4.10双端（两开关管）断续模式反激变换器

       4.10.1应用场合

       4.10.2基本工作原理

       4.10.3双端反激变换器的漏感效应

       参考文献

       第5章电流模式和电流馈电拓扑

       5.1简介

       5.1.1电流模式控制

       5.1.2电流馈电拓扑

       5.2电流模式控制

       5.2.1电流模式控制的优点

       5.3电流模式和电压模式控制电路的比较

       5.3.1电压模式控制电路

       5.3.2电流模式控制电路

       5.4电流模式优点详解

       5.4.1输入网压的调整

       5.4.2防止偏磁

       5.4.3在小信号分析中可省去输出电感简化反馈环设计

       5.4.4负载电流调整原理

       5.5电流模式的缺点和存在的问题

       5.5.1恒定峰值电流与平均输出电流的比例问题

       5.5.2对输出电感电流扰动的响应

       5.5.3电流模式的斜率补偿

       5.5.4用正斜率电压的斜率补偿

       5.5.5斜率补偿的实现

       5.6电压馈电和电流馈电拓扑的特性比较

       5.6.1引言及定义

       5.6.2电压馈电PWM全桥变换器的缺点

       5.6.3Buck电压馈电全桥拓扑基本工作原理

       5.6.4Buck电压馈电全桥拓扑的优点

       5.6.5Buck电压馈电PWM全桥电路的缺点

       5.6.6Buck电流馈电全桥拓扑——基本工作原理

       5.6.7反激电流馈电推挽拓扑（Weinberg电路）

       参考文献

       第6章其他拓扑

       6.1SCR谐振拓扑概述

       6.2SCR和ASCR的基本工作原理

       6.3利用谐振正弦阳极电流关断SCR的单端谐振逆变器拓扑

       6.4SCR谐振桥式拓扑概述

       6.4.1串联负载SCR半桥谐振变换器的基本工作原理

       6.4.2串联负载SCR半桥谐振变换器的设计计算

       6.4.3串联负载SCR半桥谐振变换器的设计实例

       6.4.4并联负载SCR半桥谐振变换器

       6.4.5单端SCR谐振变换器拓扑的设计

       6.5Cuk变换器拓扑概述

       6.5.1Cuk变换器的基本工作原理

       6.5.2输出/输入电压比与开关管Q1导通时间的关系

       6.5.3L1和L2的电流变化率

       6.5.4消除输入电流纹波的措施

       6.5.5Cuk变换器的隔离输出

       6.6小功率辅助电源拓扑概述

       6.6.1辅助电源的接地问题

       6.6.2可供选择的辅助电源

       6.6.3辅助电源的典型电路

       6.6.4Royer振荡器辅助电源的基本工作原理

       6.6.5作为辅助电源的简单反激变换器

       6.6.6作为辅助电源的Buck调节器(输出带直流隔离)

       参考文献

       第7章变压器及磁性元件设计

       7.1引言

       7.2变压器磁心材料与几何结构、峰值磁通密度的选择

       7.2.1几种常用铁氧体材料的磁心损耗与频率和磁通密度的关系

       7.2.2铁氧体磁心的几何尺寸

       7.2.3峰值磁通密度的选择

       7.3磁心最大输出功率、峰值磁通密度、磁心和骨架面积及线圈电流密度的选择

       7.3.1变换器拓扑输出功率公式的推导

       7.3.2推挽变换器输出功率公式的推导

       7.3.3半桥拓扑输出功率公式的推导

       7.3.4全桥拓扑输出功率公式的推导

       7.3.5以查表的方式确定磁心和工作频率

       7.4变压器温升的计算

       7.5变压器中的铜损

       7.5.1引言

       7.5.2集肤效应

       7.5.3集肤效应——定量分析

       7.5.4不同规格的线径在不同频率下的交/直流阻抗比

       7.5.5矩形波电流的集肤效应[14 ]

       7.5.6邻近效应

       7.6引言：利用面积乘积（AP）法进行电感及磁性元件设计

       7.6.1AP法的优点

       7.6.2电感器设计

       7.6.3信号级小功率电感

       7.6.4输入滤波电感

       7.6.5设计举例：60Hz共模输入滤波电感

       7.6.6差模输入滤波电感

       7.7磁学：扼流线圈简介——直流偏置电流很大的电感

       7.7.1公式、单位和图表

       7.7.2有磁化直流偏置的磁化曲线特征

       7.7.3磁场强度Hdc

       7.7.4增加扼流圈电感或者额定直流偏置量的方法

       7.7.5磁通密度ΔB

       7.7.6气隙的作用

       7.7.7温升

       7.8磁设计——扼流圈磁心材料简介

       7.8.1适用于低交流应力场合的扼流圈材料

       7.8.2适用于高交流应力场合的扼流圈材料

       7.8.3适用于中等范围的扼流圈材料

       7.8.4磁心材料饱和特性

       7.8.5磁心材料损耗特性

       7.8.6材料饱和特性

       7.8.7材料磁导率参数

       7.8.8材料成本

       7.8.9确定最佳的磁心尺寸和形状

       7.8.10磁心材料选择总结

       7.9磁学：扼流圈设计例子

       7.9.1扼流圈设计例子：加了气隙的铁氧体磁心

       7.9.2步骤一：确定20%纹波电流需要的电感量

       7.9.3步骤二：确定面积乘积（AP）

       7.9.4步骤三：计算最小匝数

       7.9.5步骤四：计算磁心气隙

       7.9.6步骤五：确定最佳线径

       7.9.7步骤六：计算最佳线径

       7.9.8步骤七：计算绕组电阻

       7.9.9步骤八：确定功率损耗

       7.9.10步骤九：预测温升——面积乘积法

       7.9.11步骤十：核查磁心损耗

       7.10磁学：用粉芯磁心材料设计扼流圈——简介

       7.10.1影响铁粉芯磁心材料选择的因素

       7.10.2粉芯材料的饱和特性

       7.10.3粉芯材料的损耗特性

       7.10.4铜耗——低交流应力时限制扼流圈设计的因素

       7.10.5磁心损耗——高交流应力时限制扼流圈设计的因素

       7.10.6中等交流应力时的扼流圈设计

       7.10.7磁心材料饱和特性

       7.10.8磁心的几何结构

       7.10.9材料成本

       7.11扼流圈设计例子：用环形Kool Mμ材料设计受铜耗限制的扼流圈

       7.11.1引言

       7.11.2根据所储存能量和面积乘积法选择磁心尺寸

       7.11.3受铜耗限制的扼流圈设计例子

       7.12用各种E形粉芯设计扼流圈的例子

       7.12.1引言

       7.12.2第一个例子：用#40E形铁粉芯材料设计扼流圈

       7.12.3第二个例子：用#8E形铁粉芯磁心设计扼流圈

       7.12.4第三个例子：用#60 E形Kool Mμ磁心设计扼流圈

       7.13变感扼流圈设计例子：用E形Kool Mμ磁芯设计受铜耗限制的扼流圈

       7.13.1变感扼流圈

       7.13.2变感扼流圈设计例子

       参考文献

       第8章双极型大功率晶体管的基极驱动电路

       8.1引言

       8.2双极型晶体管的理想基极驱动电路的主要目标

       8.2.1导通期间足够大的电流

       8.2.2导通瞬间基极过驱动峰值输入电流Ib1

       8.2.3关断瞬间反向基极电流尖峰Ib2

       8.2.4关断瞬间基射极间的-1~-5V反向电压尖峰

       8.2.5贝克（Baker）钳位电路（能同时满足高、低β值的晶体管工作要求的电路）

       8.2.6对驱动效率的改善

       8.3变压器耦合的贝克（Baker）钳位电路

       8.3.1Baker钳位的工作原理

       8.3.2使用变压器耦合的Baker钳位电路

       8.3.3结合集成变压器的Baker钳位

       8.3.4达林顿管（Darlington）内部的Baker钳位电路

       8.3.5比例基极驱动

       8.3.6其他类型的基极驱动电路

       参考文献

       第9章MOSFET和IGBT及其驱动电路

       9.1MOSFET概述

       9.1.1IGBT概述

       9.1.2电源工业的变化

       9.1.3对新电路设计的影响

       9.2MOSFET管的基本工作原理

       9.2.1MOSFET管的输出特性（Id-Vds）

       9.2.2MOSFET管的通态阻抗rds(on)

       9.2.3MOSFET管的输入阻抗米勒效应和栅极电流

       9.2.4计算栅极电压的上升和下降时间已获得理想的漏极电流上升和下降时间

       9.2.5MOSFET管栅极驱动电路

       9.2.6MOSFET管rds温度特性和安全工作区

       9.2.7MOSFET管栅极阈值电压及其温度特性

       9.2.8MOSFET管开关速度及其温度特性

       9.2.9MOSFET管的额定电流

       9.2.10MOSFET管并联工作

       9.2.11推挽拓扑中的MOSFET管

       9.2.12MOSFET管的最大栅极电压

       9.2.13MOSFET管源漏极间的体二极管

       9.3绝缘栅双极型晶体管（IGBT）概述

       9.3.1选择合适的IGBT

       9.3.2IGBT构造概述

       9.3.3IGBT工作特性

       9.3.4IGBT并联使用

       9.3.5技术参数和最大额定值

       9.3.6静态电学特性

       9.3.7动态特性

       9.3.8温度和机械特性

       参考文献

       第10章磁放大器后级调节器

       10.1引言

       10.2线性调整器和Buck后级调整器

       10.3磁放大器概述

       10.3.1用作快速开关的方形磁滞回线磁心

       10.3.2磁放大器中的关断和导通时间

       10.3.3磁放大器磁心复位及稳压

       10.3.4利用磁放大器关断辅输出

       10.3.5方形磁滞回线磁心特性和几种常用磁心

       10.3.6磁心损耗和温升的计算

       10.3.7设计实例——磁放大器后级整流

       10.3.8磁放大器的增益

       10.3.9推挽电路的磁放大器输出

       10.4磁放大器脉宽调制器和误差放大器

       10.4.1磁放大器脉宽调制及误差放大器电路

       参考文献

       第11章开关损耗分析与负载线整形缓冲电路设计

       11.1引言

       11.2无缓冲电路的晶体管的关断损耗

       11.3RCD关断缓冲电路

       11.4RCD缓冲电路中电容的选择

       11.5设计范例——RCD缓冲电路

       11.5.1接电源正极的RCD缓冲电路

       11.6无损缓冲电路

       11.7负载线整形（减少尖峰电压以防止晶体管二次击穿的缓冲器）

       11.8变压器无损缓冲电路

       参考文献

       第12章反馈环路的稳定

       12.1引言

       12.2系统振荡原理

       12.2.1电路稳定的增益准则

       12.2.2电路稳定的增益斜率准则

       12.2.3输出LC滤波器的增益特性（输出电容含/不含ESR）

       12.2.4脉宽调制器的增益

       12.2.5LC输出滤波器加调制器和采样网络的总增益

       12.3误差放大器幅频特性曲线的设计

       12.4误差放大器的传递函数、极点和零点

       12.5零点、极点频率引起的增益斜率变化规则

       12.6只含单零点和单极点的误差放大器传递函数的推导

       12.7根据2型误差放大器的零点、极点位置计算相移

       12.8考虑ESR时LC滤波器的相移

       12.9设计实例——含有2型误差放大器的正激变换器反馈环路的稳定性

       12.103型误差放大器的应用及其传递函数

       12.113型误差放大器零点、极点位置引起的相位滞后

       12.123型误差放大器的原理图、传递函数及零点、极点位置

       12.13设计实例——通过3型误差放大器反馈环路稳定正激变换器

       12.143型误差放大器元件的选择

       12.15反馈系统的条件稳定

       12.16不连续模式下反激变换器的稳定

       12.16.1从误差放大器端到输出电压节点的直流增益

       12.16.2不连续模式下反激变换器的误差放大器输出端到输出电压节点的传递函数

       12.17不连续模式下反激变换器误差放大器的传递函数

       12.18设计实例——不连续模式下反激变换器的稳定

       12.19跨导误差放大器

       参考文献

       第13章谐振变换器

       13.1引言

       13.2谐振变换器

       13.3谐振正激变换器

       13.3.1某谐振正激变换器的实测波形

       13.4谐振变换器的工作模式

       13.4.1不连续模式和连续模式；过谐振模式和欠谐振模式

       13.5连续模式下的谐振半桥变换器

       13.5.1并联谐振变换器（PRC）和串联谐振变换器（SRC）

       13.5.2连续模式下串联负载和并联负载谐振半桥变换器的交流等效电路和增益曲线

       13.5.3连续模式（CCM）下串联负载谐振半桥变换器的调节

       13.5.4连续模式下并联负载谐振半桥变换器的调节

       13.5.5连续模式下串联/并联谐振变换器

       13.5.6连续模式下零电压开关准谐振变换器

       13.6谐振电源小结

       参考文献

       第14章开关电源的典型波形

       14.1引言

       14.2正激变换器波形

       14.2.180%额定负载下测得的Vds和Id的波形

       14.2.240%额定负载下的Vdc和Ids的波形

       14.2.3导通/关断过程中漏源极间电压和漏极电流的重叠

       14.2.4漏极电流、漏源极间的电压和栅源极间的电压波形的相位关系

       14.2.5变压器的次级电压、输出电感电流的上升和下降时间与功率晶体管漏源电压波形

       14.2.6图14.1中的正激变换器的PWM驱动芯片（UC3525A）的关键点波形

       14.3推挽拓扑波形概述

       14.3.1最大、额定及最小电源电压下，负载电流最大时变压器中心抽头处的电流和

       开关管漏源极间的电压

       14.3.2两开关管Vds的波形及死区期间磁心的磁通密度

       14.3.3栅源极间电压、漏源极间电压和漏极电流的波形

       14.3.4漏极处的电流探头与变压器中心抽头处的电流探头各自测量得到的漏极电流

       波形的比较

       14.3.5输出纹波电压和整流器阴极电压

       14.3.6开关管导通时整流器阴极电压的振荡现象

       14.3.7开关管关断时下降的漏极电流和上升的漏源极间电压重叠产生的交流开关损耗

       14.3.820%最大输出功率下漏源极间电压和在变压器中心抽头处测得的漏极电流的波形

       14.3.920%最大输出功率下的漏极电流和漏极电压的波形

       14.3.1020%最大输出功率下两开关管漏源极间电压的波形

       14.3.11输出电感电流和整流器阴极电压的波形

       14.3.12输出电流大于最小输出电流时输出整流器阴极电压的波形

       14.3.13栅源极间电压和漏极电流波形的相位关系

       14.3.14整流二极管（变压器次级）的电流波形

       14.3.15由于励磁电流过大或直流输出电流较小造成的每半周期两次“导通”的现象

       14.3.16功率高于额定最大输出功率15%时的漏极电流和漏极电压的波形

       14.3.17开关管死区期间的漏极电压振荡

       14.4反激拓扑波形

       14.4.1引言

       14.4.290%满载情况下，输入电压为其最小值、最大值及额定值时漏极电流和漏源极间

       电压的波形

       14.4.3输出整流器输入端的电压和电流波形

       14.4.4开关管关断瞬间缓冲器电容的电流波形

       参考文献

       第15章功率因数及功率因数校正

       15.1功率因数

       15.2开关电源的功率因数校正

       15.3校正功率因数的基本电路

       15.3.1用于功率因数校正的连续和不连续工作模式Boost电路对比

       15.3.2连续工作模式下Boost变换器对输入网压变化的调整

       15.3.3连续工作模式下Boost变换器对负载电流变化的调整

       15.4用于功率因数校正的集成电路芯片

       15.4.1功率因数校正芯片Unitrode UC3854

       15.4.2用UC3854实现输入电网电流的正弦化

       15.4.3使用UC3854保持输出电压恒定

       15.4.4采用UC3854芯片控制电源的输出功率

       15.4.5采用UC3854芯片的Boost电路开关频率的选择

       15.4.6Boost输出电感L1的选择

       15.4.7Boost输出电容的选择

       15.4.8UC3854的峰值电流限制

       15.4.9设计稳定的UC3854反馈环

       15.5Motorola MC34261功率因数校正芯片

       15.5.1Motorola MC34261的详细说明（图15.11）

       15.5.2MC34261的内部逻辑及结构（图15.11和图15.12）

       15.5.3开关频率和L1电感量的计算

       15.5.4MC34261电流检测电阻（R9）和乘法器输入电阻网络（R3和R7）的选择

       参考文献

       第16章电子镇流器——应用于荧光灯的高频电源

       16.1引言：电磁镇流器

       16.2荧光灯的物理特性和类型

       16.3电弧特性

       16.3.1在直流电压下的电弧特性

       16.3.2交流驱动的荧光灯

       16.3.3带电子镇流器荧光灯的伏安特性

       16.4电子镇流器电路

       16.5DC/AC逆变器的一般特性

       16.6DC/AC逆变器拓扑

       16.6.1电流馈电式推挽拓扑

       16.6.2电流馈电式推挽拓扑的电压和电流

       16.6.3电流馈电拓扑中的“电流馈电”电感的幅值

       16.6.4电流馈电电感中具体磁心的选择

       16.6.5电流馈电电感线圈的设计

       16.6.6电流馈电拓扑中的铁氧体磁心变压器

       16.6.7电流馈电拓扑的环形磁心变压器

       16.7电压馈电推挽拓扑

       16.8电流馈电并联谐振半桥拓扑

       16.9电压馈电串联谐振半桥拓扑

       16.10电子镇流器的封装

       参考文献

       第17章用于笔记本电脑和便携式电子设备的低输入电压变换器

       17.1引言

       17.2低输入电压芯片变换器供应商

       17.3凌特（Linear Technology）公司的Boost和Buck变换器

       17.3.1凌特LT1170 Boost变换器

       17.3.2LT1170 Boost变换器的主要波形

       17.3.3IC变换器的热效应

       17.3.4LT1170 Boost变换器的其他应用

       17.3.5LTC其他类型高功率Boost变换器

       17.3.6Boost变换器的元件选择

       17.3.7凌特Buck变换器系列

       17.3.8LT1074 Buck变换器的其他应用

       17.3.9LTC高效率、大功率Buck变换器

       17.3.10凌特大功率Buck变换器小结

       17.3.11凌特低功率变换器

       17.3.12反馈环的稳定性

       17.4Maxim公司的变换器芯片

       17.5由芯片产品构成的分布式电源系统

请教电子变压器的名称解释（EE28卧式）

       磁芯的舌宽真不好解释，“中间舌的直径是多少，”一般就说的是这个。

       EI、EE型变压器，具有适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能高等特点。广泛用于程控交换机电源、液晶显示电源、大功率UPS逆变电源、计算机电源及各种小型电子设备仪器。

       磁性材料

       一. 磁性材料的基本特性

       1. 磁性材料的磁化曲线

       磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。

       2. 软磁材料的常用磁性能参数

       饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

       剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。

       矩形比：Br∕Bs

       矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。

       磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。

       初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

       居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

       损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，

       磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：

       总功率耗散（mW）/表面积（cm2）

       3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换

       在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。

       二、软磁材料的发展及种类

       1. 软磁材料的发展

       软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。

       2. 常用软磁磁芯的种类

       铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。

       按（主要成分、磁性特点、结构特点）制品形态分类：

       (1) 粉芯类： 磁粉芯，包括：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、铁氧体磁芯

       (2) 带绕铁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金

       三 常用软磁磁芯的特点及应用

       (一) 粉芯类

       1. 磁粉芯

       磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。

       常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

       磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为： μe = DL/4N2S × 109

       其中：D 为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N 为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。

       (1) 铁粉芯

       常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。饱和磁感应强度值在1.4T左右；磁导率范围从22～100；初始磁导率μi随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。

       铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化

       铁粉芯初始磁导率随频率的变化

       (2). 坡莫合金粉芯

       坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。

       MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在7500Gs左右；磁导率范围大，从14～550；在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。

       高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在15000Gs 左右；磁导率范围从14～160；在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用，高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。价格低于MPP。

       (3) 铁硅铝粉芯（Kool Mμ Cores）

       铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8kHz以上频率下使用；饱和磁感在1.05T 左右；导磁率从26～125；磁致伸缩系数接近0，在不同的频率下工作时无噪声产生；比MPP有更高的DC偏压能力；具有最佳的性能价格比。主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。

       2. 软磁铁氧体（Ferrites）

       软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物，采用粉末冶金方法生产。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，为1～10 欧姆-米，一般在100kHZ 以下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102～104 欧姆-米，在100kHz～10 兆赫的无线电频段的损耗小，多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐形（PC、RS、DS）及圆形等。在应用上很方便。由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。

       国内外铁氧体的生产厂家很多，在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。分为三类基本材料：电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。

       电信用铁氧体的磁导率从750～2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种，约每10年下降3%～4%。广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体，磁导率分别有5000、10000、15000。其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI上多用。功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度，为4000～5000Gs。另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。也就是说，随频率增大、损耗上升不大；随温度提高、损耗变化不大。广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。

       (二) 带绕铁芯

       1. 硅钢片铁芯

       硅钢片是一种合金，在纯铁中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的铁硅系合金称为硅钢。该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs；由于它们具有较好的磁电性能，又易于大批生产，价格便宜，机械应力影响小等优点，在电力电子行业中获得极为广泛的应用，如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ，适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯，这类合金韧性好，可以冲片、切割等加工，铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加，一般使用频率不超过400Hz。从应用角度看，对硅钢的选择要考虑两方面的因素：磁性和成本。对小型电机、电抗器和继电器，可选纯铁或低硅钢片；对于大型电机，可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片；对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。在工频下使用时，常用带材的厚度为0.2~0.35毫米；在400Hz下使用时，常选0.1毫米厚度为宜。厚度越薄，价格越高。

       2. 坡莫合金

       坡莫合金常指铁镍系合金，镍含量在30~90%范围内。是应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺，可以有效地控制磁性能，比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数，具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性，可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些，但磁导率比硅钢高几十倍，铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器，空载电流小，适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能，适用于高频低电压变压器，漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万105以上，适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。

       3. 非晶及纳米晶软磁合金（Amorphous and Nanocrystalline alloys）

       硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料，原子在三维空间做规则排列，形成周期性的点阵结构，存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷，对软磁性能不利。从磁性物理学上来说，原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域。它的制备技术完全不同于传统的方法，而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型，比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序，这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。目前美、日、德国已具有完善的生产规模，并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。

       我国自从70年代开始了非晶态合金的研究及开发工作，经过“六五”、“七五”、“八五”期间的重大科技攻关项目的完成，共取得科研成果134项，国家发明奖2项，获专利16项，已有近百个合金品种。钢铁研究总院现具有4条非晶合金带材生产线、一条非晶合金元器件铁芯生产线。生产各种定型的铁基、铁镍基、钴基和纳米晶带材及铁芯，适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件，年产值近2000万元。“九五”正在建立千吨级铁基非晶生产线，进入国际先进水平行列。

       目前，非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为：

       初始磁导率 μo = 14 × 104

       钴基非晶最大磁导率 μm= 220 × 104

       钴基非晶矫顽力 Hc = 0.001 Oe

       钴基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995

       钴基非晶饱和磁化强度 4πMs = 18300Gs

       铁基非晶电阻率 ρ= 270μΩ/cm

       常用的非晶合金的种类有：铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示，为便于对比，也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特点，在不同的方面得到应用。

       牌号基本成分和特征：

       1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

       1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金

       1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金

       1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金

       1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金

       1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

       1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金

       1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金

       1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金

       1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金

       1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金

       1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金

       1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金

       1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金

       1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金

       400Hz: 硅钢铁芯 非晶铁芯

       功率(W) 45 45

       铁芯损耗(W) 2.4 1.3

       激磁功率(VA) 6.1 1.3

       总重量(g) 295 276

       （1）铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)

       铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较

       磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用

       2）铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)

       铁镍基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%类金属元素所构成，它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便宜30－50％。铁镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应, 但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越；代替1J79，广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是国内开发最早，也是目前国内非晶合金中应用量最大的非晶品种，年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁镍基非晶合金（ 1K503） 获得国家发明专利和美国专利权。

       (4) 铁基纳米晶合金（Nanocrystalline alloy）

       铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

       （三）常用软磁磁芯的特点比较

       1. 磁粉芯、铁氧体的特点比较：

       MPP 磁芯：使用安匝数< 200，50Hz~1kHz， μe ：125 ~ 500 ； 1 ~ 10kHz； μe ：125 ~ 200； > 100kHz：μe： 10 ~ 125

       HF 磁芯：使用安匝数< 500，能使用在较大的电源上，在较大的磁场下不易被饱和，能保证电感的最小直流漂移，μe ：20 ~ 125

       铁粉芯：使用安匝数>800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值最好的交直流叠加稳定性。在200kHz以内频率特性稳定；但高频损耗大，适合于10kHz以下使用。

       FeSiAlF磁芯：代替铁粉芯使用，使用频率可大于8kHz。DC偏压能力介于MPP与HF之间。

       铁氧体：饱和磁密低(5000Gs)，DC偏压能力最小

       3. 硅钢、坡莫合金、非晶合金的特点比较：

       硅钢和FeSiAl 材料具有高的饱和磁感应值Bs，但其有效磁导率值低，特别是在高频范围内；

       坡莫合金具有高初始磁导率、低矫顽力和损耗，磁性能稳定，但Bs 不够高，频率大于20kHz时，损耗和有效磁导率不理想，价格较贵，加工和热处理复杂；

       钴基非晶合金具有高的磁导率、低Hc、在宽的频率范围内有低损耗，接近于零的饱和磁致伸缩系数,对应力不敏感，但是Bs 值低，价格昂贵；

       铁基非晶合金具有高Bs值、价格不高，但有效磁导率值较低。

       纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钴基非晶，且饱和磁感Bs与中镍坡莫合金相当，热处理工艺简单，是一种理想的廉价高性能软磁材料；虽然纳米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢，但其在高磁感下的高频损耗远低于它们，并具有更好的耐蚀性和磁稳定性。纳米晶合金与铁氧体相比，在低于50kHz时，在具有更低损耗的基础上具有高2至3倍的工作磁感，磁芯体积可小一倍以上。

       四、几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计

       开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器（高频功率变压器）、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。不同的器件对材料的性能要求各不相同，如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。

       （一）、高频功率变压器

       变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。变压器的设计公式如下：

       P=KfNBSI×10-6T=hcPc＋hWPW

       其中，P为电功率；K为与波形有关的系数；f为频率；N为匝数；S为铁芯面积；B为工作磁感；I为电流；T为温升；Pc为铁损；PW为铜损；hc和hW为由实验确定的系数。

       由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。但B值的增加受到材料的Bs值的限制。而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显著减小。而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B＝Bm－Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大； 同时要求高的脉冲磁导率。特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。

       线圈储能的多少取决于两个因素： 一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L， 另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W＝1/2LI2。这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。对于工作在±Bm之间的变压器来说，要求其磁滞回线的面积，特别是在高频下的回线面积要小，同时为降低空载损耗、减小励磁电流，应有高磁导率，最合适的为封闭式环形铁芯，其磁滞回线见图所示，这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中。

       通常，金属晶态材料要降低高频下的铁损是不容易的，而对于非晶合金来说，它们由于不存在磁晶各向异性、金属夹杂物和晶界等，此外它不存在长程有序的原子排列，其电阻率比一般的晶态合金高2－3倍，加之快冷方法一次形成厚度15-30微米的非晶薄带，特别适用于高频功率输出变压器。已广泛应用于逆变弧焊电源、单端脉冲变压器、高频加热电源、不停电电源、功率变压器、通讯电源、开关电源变压器和高能加速器等铁芯，在频率20－50kHz、功率50kW以下，是变压器最佳磁芯材料。

       近年来发展起来的新型逆变弧焊电源单端脉冲变压器，具有高频大功率的特点，因此要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感Bs和低的Br以获得大的工作磁感B，使焊机体积和重量减小。常用的用于高频弧焊电源的铁芯材料为铁氧体，虽然由于其电阻率高而具有低的高频损耗， 但其温度稳定性较差，工作磁感较低，变压器体积和重量较大，已不能满足新型弧焊机的要求。采用纳米晶环形铁芯后，由于其具有高的Bs 值(Bs＞1.2T)，高的ΔB 值(ΔB＞0.7T)，很高的脉冲磁导率和低的损耗，频率可达100kHz. 可使铁芯的体积和重量大为减小。近年来逆变焊机已应用纳米晶铁芯达几万只，用户反映用纳米晶变压器铁芯再配以非晶高频电感制成的焊机，不仅体积小、重量轻、便于携带，而且电弧稳定、飞溅小、动态特性好、效率高及可靠性高。这种环形纳米晶铁芯还可用于中高频加热电源、脉冲变压器、不停电电源、功率变压器、开关电源变压器和高能加速器等装置中。可根据开关电源的频率选用磁芯材料。

       环形纳米晶铁芯具有很多优点，但它也有绕线困难的不利因素。为了在匝数较多时绕线方便，可选用高频大功率C 型非晶纳米晶铁芯。采用低应力粘结剂固化及新的切割工艺制成的非晶纳米晶合金C 型铁芯的性能明显优于硅钢C 型铁芯。目前这种铁芯已批量用于逆变焊机和切割机等。逆变焊机主变压器铁芯和电抗器铁芯系列有： 120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A 系列。

       （二）、脉冲变压器铁芯

       脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器。当一系列脉冲持续时间为td (μs)、脉冲幅值电压

       为Um (V)的单极性脉冲电压加到匝数为N 的脉冲变压器绕组上时，在每一个脉冲结束时，铁芯中的磁感应强度增量ΔB (T)为： ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc为铁芯的有效截面积（cm2）。即磁感应强度增量ΔB 与脉冲电压的面积（伏秒乘积）成正比。对输出单向脉冲时，ΔB=Bm-Br , 如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时，ΔB = Bm + Br 。在脉冲状态下，由动态脉冲磁滞回线的ΔB 与相应的ΔHp 之比为脉冲磁导率μp。理想的脉冲波形是指矩形脉冲波，由于电路的参数影响，实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异，经常会发生畸变。比如脉冲前沿的上升时间tr 与脉冲变压器的漏电感Ls、绕组和结构零件导致的分布电容Cs 成比例，脉冲顶降λ 与励磁电感Lm成反比，另外涡流损耗因素也会影响输出的脉冲波形。

       脉冲变压器的漏电感 Ls = 4βπN21 lm / h

       脉冲变压器的初级励磁电感 Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9

       涡流损耗 Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρ

       β为与绕组结构型式有关的系数，lm为绕组线圈的平均匝长，h 为绕组线圈的宽度，N1为初级绕组匝数，l为铁芯的平均磁路长度，Sc为铁芯的截面积，μp为铁芯的脉冲磁导率，ρ 为铁芯材料的电阻率，d为铁芯材料的厚度，F为脉冲重复频率。

有哪几种类型的电源？

       分类：分以下四大类：

       交流稳压电源

       直流稳压电源

       逆变式稳压电源

       开关稳压电源

       交流稳压电源

       又称交流稳压器。随着电子技术的发展，特别是电子计算机技术应用到各工业、科研领域后，各种电子设备都要求稳定的交流电源供电，电网直接供电已不能满足需要，交流稳压电源的出现解决了这一问题。常用的交流稳压电源有：

        ①铁磁谐振式交流稳压器。由饱和扼流圈与相应的电容器组成，具有恒压伏安特性。

        ②磁放大器式交流稳压器。将磁放大器和自耦变压器串联而成，利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。

        ③滑动式交流稳压器。通过改变变压器滑动接点位置稳定输出电压。

        ④感应式交流稳压器。靠改变变压器次、初级电压的相位差，使输出交流电压稳定。

        ⑤晶闸管交流稳压器。用晶闸管作功率调整元件。稳定度高、反应快且无噪声。但对通信设备和电子设备造成干扰。20世纪80年代以后，又出现3种新型交流稳压电源：补偿式交流稳压器。数控式和步进式交流稳压器。净化式交流稳压器。具有良好隔离作用，可消除来自电网的尖峰干扰。

        数控稳压电源：是通过观察区在设备输出端取样，对现时电压跟额定电压作出比较、核对，如比较为负值，则发送数据到中央处理器（CPU），由中央处理器作出电压加的命令。同时，检测区检测半导体是否已开、关。确认无误后，中央处理器做出电压加的命令控制半导体工作，从而达到额定电压的标准。如果正值，中央处理器则做出电压减的命令，整个过程全部数字化只需0.048秒时间。

        本设备将瞬间反复变化的电压通过数字控制回路稳定来确保输出电压始终为额定电压。

        采用数码式控制原理监控电压的变化，通过电子晶闸开关调整变压器的TAP来始终保持稳定的输出电压的数码式电源稳压器（DIGITAL TAPCHANGING METHOD）

       直流稳压电源

        又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压，当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。前者表示输入电压的变化对输出电压的影响。纹波系数表示在额定工作情况下，输出电压中交流分量的大小；后者表示输入电压或负载急剧变化时，电压回到正常值所需时间。直流稳压电源分连续导电式与开关式两类。前者由工频变压器把单相或三相交流电压变到适当值，然后经整流、滤波，获得不稳定的直流电源，再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、相互干扰小，但体积大、耗材多，效率低(常低于40％～60％)。后者以改变调整元件(或开关)的通断时间比来调节输出电压，从而达到稳压。这类电源功耗小，效率可达85％左右，但缺点是纹波大、相互干扰大。所以，80年代以来发展迅速。从工作方式上可分为：

        ①可控整流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。

        ②斩波型。输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。

        ③变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。

        电器用途

        交流稳压电源应用于计算机及其周边装置、医疗电子仪器、通讯广播设备、工业电子设备、自动生产线等现代高科技产品的稳压和保护。[3] 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。

        （1)可用于各种电子设备老化，如PCB板老化，家电老化，各类IT产品老化，CCFL老化，灯管老化

        (2)适用于需要自动定时通、断电，自动记周期数的电子元件的老化、测试

        (3)电解电容器脉冲老练

        (4)电阻器，继电器，马达等测试老练

        (5)整机老练；电子元器件性能测试，例行试验

       逆变式稳压电源

        所谓逆变式稳压电源也叫变频电源， 本变频电源采用16位摩托罗拉处理器控制、高频PWM设计、原装进口三菱1GBT推动.效率达85%以上。反应快速，对100%除载/加载，稳压反应时间在 2ms以内。本变频电源超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的300%。波形纯正，频率高稳定,不产生干扰磁波（EMI、EMC）。变频电源不但是研发和实验室，计量室的最佳电源，也是EM/EMC/安规测试的标准电源。

        ◇该变频电源具有负载适应性强、效率高，稳定度佳，输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻的特点。本变频电源针对世界各地不同电源种类，使用者不仅可以模拟其电压和频率（47～63Hz）作测试应用；其中按国家军标特制的中频电源还可以支援400Hz频率的国防军事侦测、航空电子及航海、通讯等应用设备。

        ◇本变频电源不管是纯阻性，容性，电感性或非线性负载均可长期正常使用。三相可单相使用。可带负载调节电压和频率。其中部分机型可设置开机密码，方便生产车间安全使用。

       开关稳压电源

       图1画出了开关稳压电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，开关稳压电源的核心部分是一个直流变压器。

        逆变器，它是把直流转变为交流的装置。逆变器通常被广泛地应用在采用电平或电池组成的备用电源中。

        直流变换器，它是把直流转换成交流，然后又把交流转换成直流的装置。这种装置被广泛地应用在开关稳压电源中。采用直流变换器可以把一种直流供电电压变换成极性、数值各不同的多种直流供电电压。

       优点

        [1].功耗小，效率高。在图1中的开关稳压电源电路中，晶体管V在激励信号的激励下，它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz左右，在一些技术先进的国家，可以做到几百或者近1000kHz。这使得开关晶体管V的功耗很小，电源的效率可以大幅度地提高，其效率可达到80%。

        [2].体积小，重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关稳压电源的体积小，重量轻。

        [3].稳压范围宽。从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿，这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样，开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关稳压电源。

        [4].滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz，是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500b倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。

        [5].电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。

       缺点

        开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整开关晶体管V工作在状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。

        目前，由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因而造价不能进一步降低，也影响到可靠性的进一步提高。所以在中国的电子仪器以及机电一体化仪器中，开关稳压电源还不能得到十分广泛的普及及使用。特别是对于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件，在中国还处于研究、开发阶段。在一些技术先进国家，开关稳压电源虽然有了一定的发展，但在实际应用中也还存在一些问题，不能十分令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺点，那就是电路结构复杂，故障率高，维修麻烦。对此，如果设计者和制造者不予以充分重视，则它将直接影响到开关稳压电源的推广应用。当今，开关稳压电源推广应用比较困难的主要原因就是它的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高。

中频机中，逆变电路是改变电源的。。。a电压峰值b初相位c频率d稳定性e电流峰值

       1、中频机中，逆变电路是改变电源的...a电压峰值 b初相位 c频率 d稳定性 e电流峰值

        x光机的中频电源的逆变电路的功能是将直流电（频率为0）转为中频（10KHz~20KHz）交流电，电源的稳定性、峰值等另由控制电路来控制，与初相位无关，所以此题应选c。

       2、下列不包含在x线管管套内的结构是...a旋转阳极线圈 bx线管内的玻璃外壳 c从x线管到套管传导热的绝缘油 d散热器 e饱和铁芯扼流圈

        旋转阳极线圈、玻璃外壳、导热绝缘油、散热器等都在管套内，扼流圈虽串接于灯丝回路中，但是在外部电路上（灯丝变压器附近），所以此题应选e。

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