丰满电感是一种磁滞回线矩形比高，开端磁导率高，矫顽力小，具有显着磁丰满点的电感，在电子电路中常被当作可控延时开关元件来运用。由于其一同的物理特性，使之在高频开关电源的开关噪声按捺，大电流输出辅路稳压，移相全桥改换器，谐振改换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的运用。

1丰满电感的分类及其物理特性[1]

1.1丰满电感的分类

丰满电感可分为自丰满和可控丰满二类。

1.1.1自丰满电感（Saturableinductor）

其电感量随经过的电流巨细可变。若铁心磁特性是志向的（例如呈矩形），如图1（a）所示，则丰满电感作业时，相似于一个“开关”，即绕组中的电流小时，铁心不丰满，绕组电感很大，恰当于“开路”；绕组中电流大时，铁心丰满，绕组电感小，恰当于开关“短路”。

1.1.2可控丰满电感（controlledsaturableinductor）

又称可控丰满电抗器（controlledsaturablereactor），其根柢原理是，带铁心的交流线圈在直流激磁效果下，由于交直流一同激磁，使铁心境况一星期期内按有些磁回线改动，因而，改动了铁心等效磁导率和线圈电感。若铁心磁特性是志向的（B－H特性呈矩形），则可控丰满电感相似于一个“可控开关”。在开关电源中，运用可控丰满电感能够吸收浪涌，按捺尖峰，消除振动，与活络康复整流管串联时可使整流管损耗减小。如图1（b）所示，可控丰满电感具有高磁滞回线矩形比（Br/Bs），高开端磁导率μi，低矫顽力Hc，显着的磁丰满点（A，B）及由于其磁滞回线所围住的面积狭小而使其高频磁滞损耗较小等特征。为此，可控丰满电感在运用方面的两个显着特征为

1）由于丰满磁场强度很小，所以，可丰满电感的储能才调很弱，不能被当作储能电感运用。可丰满电感的最大储能Em的理论值可用式（1）标明。

式中：μ为临界丰满点磁导率；

H为临界丰满点磁场强度；

V为磁性资料的有用体积。

2）由于可丰满电感的开端磁导率高，磁阻小，电感系数和电感量都很大，在施加外部电压时，电感内部开端电流添加缓慢，只需经过Δt的延时后，当电感线圈中的电流到达必定数值时，可丰满电感才会当即丰满，因而在电路中常被当作可控延时开关元件运用。

1.2可丰满电感随电流改动的联络

由于，有气隙和无气隙的dB/di磁路的核算办法纷歧样，所以，别离对两种状况进行议论。

1.2.1无气隙可丰满电感与电流的联络

无气隙可丰满电感L随电流改动的联络可用式（2）标明。式中：W为电感绕组匝数；

I为激磁电流；

f为电感用磁性资料B～H曲线的对应函数；

S为磁性资料的截面积；

l磁性资料的为均匀长度。

1.2.2有气隙可丰满电感与电流的联络

恣意给定一个导磁体磁路中磁感应强度B1，可由B=f(H)曲线求出导磁体磁路中的磁场强度H1。气隙中的H0值可用式（3）标明。

式中：B0为空气隙磁感应强度；

a和b为磁路矩形截面积边长；

l0为气隙长度；

μ0为空气磁导率。

由磁路规则得改动B值偏重复上述进程，可求出相应的I，得到一组B和I的联络数据。设这个B与I对应的函数为B=f1(I)。

在不思考漏感时，电感的核算式可用式（4）标明。

2丰满电感在开关电源中的运用

2.1尖峰按捺器

开关电源中尖峰烦扰首要来自功率开关管和二次侧整流二极管的注册和关断刹那间刻。具有简略丰满，储能才调弱等特征的丰满电感能有用按捺这种尖峰烦扰。将丰满电感与整流二极管串联，在电流添加的刹那间刻，它出现高阻抗，按捺尖峰电流，而丰满后其丰满电感量很小，损耗小。一般将这种丰满电抗器作为尖峰按捺器。

在图2所示电路中，当S1导通时，D1导通，D2到，由于可丰满电感Ls的限流效果，D2中流过的反向康复电流的幅值和改动率都会显着减小，然后有用地按捺了高频导通噪声的发作。当S1关断时，D1到，D2导通，由于Ls存在着导通延不时刻Δt，这将影响D2的续流效果，并会在D2的负极发作负值尖峰电压。为此，在电路中添加了辅佐二极管D3和电阻R1。

2.2磁拓宽器

磁拓宽器是运用可控丰满电感导通延时的物理特性，操控开关电源的占空比和输出功率。该开关特性受输出电路反响信号的操控，即运用磁芯的开关功用，经过弱信号来结束电压脉冲脉宽操控以到达输出电压的安稳。在可控丰满电感上加上恰当的采样和操控器材，调度其导通延时的时刻，就能够构成最多见的磁拓宽器稳压电路。

磁拓宽器稳压电路有电压型操控和电流型操控两种。图3所示为电压型复位电路，它包含电压查看及过错拓宽电路，复位电路和操控输出二极管D3，它是单闭环电压调度体系。

图4所示为移相全桥ZVS-PWM开关电源磁拓宽器稳压器[2]。全桥开关电路变压器二次双半波整流各接一个磁拓宽器SR，其铁心绕有作业绕组和操控绕组。在正半周，当某输出整流管正偏（另一输出整流管反偏），变压器副边输出的方波脉冲加在相应的作业绕组上，使SR铁心正向磁化（增磁）；在负半周，该输出整流管反偏，和操控绕组串联的二极管D3正偏导通，在直流操控电流Ic的效果下，使该SR的铁心去磁（复位）。

操控电路的作业原理是：开关电源输出电压与基准比照后，经过错拓宽操控MOS管的栅极，MOS管供给与输出电压有关的磁拓宽器SR的操控电流Ic。

2.3移相全桥ZVS-PWM改换器

移相全桥ZVS-PWM改换器联络了零电压开关准谐振技能和传统PWM技能两者的利益，作业频率固定，在换相进程中运用LC谐振使器材零电压开关，在换相结束后依然选用PWM技能传送能量，操控简略，开关损耗小，可*性高，是一种适合于大中功率开关电源的软开关电路。

但当负载很轻时，格外是滞后桥臂开关管的ZVS条件难以满意。
将丰满电感作为移相全桥ZVS-PWM改换器的谐振电感[3]，能拓宽轻载下开关电源满意ZVS条件的计划。将其运用于弧焊逆变电源中[4]，可削减附加环路能量和有用占空比的扔掉，在保证功率的根底上，拓宽了零电压切换的负载计划，跋涉了软开关弧焊逆变电源的可*性。

将丰满电感与开关电源的隔绝变压器二次输出整流管串联，可消除二次寄生振动，减小循环能量，并使移相全桥ZVS-PWM开关电源的占空比扔掉最小。

除此以外，将丰满电感与电容串接在移相全桥ZVS-PWM开关电源变压器一次[5]，超前臂开关管按ZVS作业；当负载电流趋近于零时，电感量增大，阻遏电流反向改动，发了解滞后臂开关管ZCS条件，结束移相全桥ZV-ZCSPWM改换器。

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