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一种高性能电源使用的混合磁性元件

更新时间：2018-08-18 16:21:03 大小：604K 上传用户：tpgf 查看TA发布的资源 标签：电源磁性元件 下载积分：0分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(1) 举报

资料介绍

一种高性能电源使用的混合磁性元件

摘要：文章提出了一种被高性能电源使用的混合磁性元件。这种混合磁性元件用于自激振荡高功率变换器。该变换器由半导体开关和驱动电路组成，文章介绍其工作原理。其中，半导体开关的工作是以给主开关的寄生电容进行脉冲充电和放电的软开关方式实施的，而脉冲共振软开关的“死区时间”始终由混合磁性元件自动地进行调节，这就使变换器的开关损耗和开关噪声大为减少。

关键词：混合磁性元件，软开关，脉冲共振，饱和感应换向

表征电源设备高性能的指标不仅是电参数，对现代电子产品来说，也同时要求其小型化、高效率、低噪声、高可靠性和低成本。在电源设备中，磁性元件的功能是滤除电磁噪音、功率变换、电气隔离、贮能和控制。人们曾经一度使用磁放大器进行高功率电源系统的控制。后来，在电源设备中一般使用高速半导体（如 MOSFET 和 IGBT）作开关，采用高频开关方式是实现电源小型化的有效技术手段。为控制变换器的输出电压，需要使用专用的控制 ICT 驱动器（例如 IR2110 模块），以便使高压端功率半导体隔离。此外，功率半导体开关存在一些寄生电容，该寄生电容的充电和放电要消耗功率，会限制变换器在高频下工作的性能。关于开关电源的小型化问题，之前已广泛讨论过高频共振式变换器，其结论是，高频共振式变换器的确是解决普通 PWM 变换器中的开关功率损耗和开关浪涌噪声问题的有效方案。但是，传统的高频共振式变换器也存在一些问题需要解决，如开关时有上限电压和电源应力的限制，会增加传导损耗以及电压调节有些困难。

为了解决开关电源的控制电路和驱动器存在的问题，人们相继研发报道过用饱和磁心的 PWM 控制变换器和用饱和电感进行脉冲共振软开关变换器来解决主开关中存在的问题。本文介绍一种高性能功率变换器采用的混合型磁性元件，用来综合解决电源系统的控制电路、驱动器和主开关等存在的问题，它包含了自激振荡 PWM 控制电路、隔离驱动电路，还有用脉冲共振给主开关寄生电容充电以及使驱动电路换向等。使用了这种混合磁性元件，使电路结构变得更简单、效率更高。为此，将饱和变换器中的混合磁性元件用以控制和隔离驱动，用线性电感器降低开关电磁噪声和开关损耗。随着小尺寸、高效率、低噪声和低成本高性能的功率变换器不断创新和推进，混合集成磁性元件也在不断发展进步。