磁放大器在DC-DC變換器中的應用

　　圖(2)所示為一個(gè)帶輔輸出的正激變換器，輔輸出由磁放大器調節。圖中的磁放大器相當于一個(gè)占空比可以調節的開(kāi)關(guān)S。如果用S來(lái)代替磁放大器線(xiàn)圈，圖（3）為開(kāi)關(guān)管的導通關(guān)斷時(shí)序圖。

　　在Q導通期間，通過(guò)控制磁放大器磁的飽和時(shí)間來(lái)控制磁放大器的“導通”時(shí)間，圖中th為Q的導通時(shí)間，tb為磁放大器阻斷時(shí)間，tf為磁放大器的導通時(shí)間（飽和時(shí)間），T為一個(gè)工作周期。在Q關(guān)斷時(shí)，磁放大器退出飽和，當于S關(guān)斷。則可得到主輸出和輔輸出如下[2]：

　　如果對輸出電壓 進(jìn)行線(xiàn)性近似化，則可得到 的線(xiàn)性表達式為

　　　　　　　　　　　
由于輸出電壓在T＋tb－ton時(shí)間是阻斷的，進(jìn)一步對輸出電壓線(xiàn)性近似化可得：
　 　　　　　
所以只要合適的控制tb，就能得到精確的輸出電壓。

2.2磁放大器工作狀態(tài)分析：

圖（2）所示的電路有五種工作模式：

假設：
（1）開(kāi)關(guān)管Q的導通和關(guān)斷是理想的；
（2）電路的二極管在導通的情況下，磁放大器的電流和電壓的極性如圖（2）所示。

Mode 1：Q導通，D2和D3導通：

　　此模式開(kāi)始于Q開(kāi)始導通，此時(shí)副邊電壓為

，磁放大器處于阻斷狀態(tài)，反向電流流過(guò)磁心并降到0。當電流到達0時(shí)，磁心的磁通從初始的B1增到B2。（對應于圖（4）的磁滯回線(xiàn)）磁放大器繞組負載端的電壓為

.
k:磁放大器控制器的增益，
Vref:參考電壓
這個(gè)階段通過(guò)磁心的電壓為

　　　
tc：mode 1的工作時(shí)間。
Mode2－Q導通，D2和D1導通：
　　流過(guò)磁放大器的復位電流變?yōu)檎臅r(shí)候，D3截至，由于D2仍導通，磁放大器繞組負載端的輸出端接近于地電壓，此時(shí)，D1中流過(guò)復位電流，通過(guò)磁放大器的電壓為

　　　　　　　　
Mode3－Q導通，D1導通：
　　當Mode2結束時(shí)，磁心開(kāi)始進(jìn)入飽和狀態(tài)，此時(shí)磁放大器的阻抗幾乎降為0，通過(guò)它的壓降也降為0，輸出電壓開(kāi)始上升，直至 開(kāi)始大于Vref。D3的陰極被箝位在

，D3截至。

　　　　　　　　　
Mode4－Q關(guān)斷，D4,D3,和D2導通：
　　為防止主變壓器磁心進(jìn)入飽和狀態(tài)，每個(gè)周期它的磁通必須通過(guò)復位繞組復位到0，此階段磁放大器在變壓器邊的電壓為

，此階段持續的最大時(shí)間為

,當 的充電電壓大于參考電壓Vref，D3導通，負載電流立刻開(kāi)始下降，直至磁放大器退出飽和，通過(guò)磁放大器的電壓可以表示為