磁放大器在DC-DC變換器中的應(yīng)用

　　圖(2)所示為一個帶輔輸出的正激變換器，輔輸出由磁放大器調(diào)節(jié)。圖中的磁放大器相當(dāng)于一個占空比可以調(diào)節(jié)的開關(guān)S。如果用S來代替磁放大器線圈，圖（3）為開關(guān)管的導(dǎo)通關(guān)斷時序圖。

　　在Q導(dǎo)通期間，通過控制磁放大器磁的飽和時間來控制磁放大器的“導(dǎo)通”時間，圖中th為Q的導(dǎo)通時間，tb為磁放大器阻斷時間，tf為磁放大器的導(dǎo)通時間（飽和時間），T為一個工作周期。在Q關(guān)斷時，磁放大器退出飽和，當(dāng)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)行線性近似化，則可得到 的線性表達(dá)式為

　　　　　　　　　　　
由于輸出電壓在T＋tb－ton時間是阻斷的，進(jìn)一步對輸出電壓線性近似化可得：
　 　　　　　
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(shè)：
（1）開關(guān)管Q的導(dǎo)通和關(guān)斷是理想的；
（2）電路的二極管在導(dǎo)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(dǎo)通，D2和D3導(dǎo)通：

　　此模式開始于Q開始導(dǎo)通，此時副邊電壓為

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

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

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

　　　　　　　　
Mode3－Q導(dǎo)通，D1導(dǎo)通：
　　當(dāng)Mode2結(jié)束時，磁心開始進(jìn)入飽和狀態(tài)，此時磁放大器的阻抗幾乎降為0，通過它的壓降也降為0，輸出電壓開始上升，直至 開始大于Vref。D3的陰極被箝位在

，D3截至。

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

，此階段持續(xù)的最大時間為

,當(dāng) 的充電電壓大于參考電壓Vref，D3導(dǎo)通，負(fù)載電流立刻開始下降，直至磁放大器退出飽和，通過磁放大器的電壓可以表示為