磁飽和概念、磁飽和的危害及如何防止磁飽和
2024-04-28 10:32:38
一、磁飽和概念
磁飽和是磁性材料的一種物理特性,它指的是當(dāng)導(dǎo)磁材料中的磁通量增加到一定程度時(shí),無(wú)法繼續(xù)無(wú)限增大,而是會(huì)保持在一定的水平。
當(dāng)外加磁場(chǎng)增加到一定數(shù)值后,磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加速度會(huì)變得緩慢,最終達(dá)到一個(gè)飽和狀態(tài)。這種飽和現(xiàn)象是由于磁性材料內(nèi)部的磁疇在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下趨向一致,導(dǎo)致磁化強(qiáng)度不再隨外磁場(chǎng)增強(qiáng)而增加。在電機(jī)和變壓器等設(shè)備中,磁飽和可能導(dǎo)致性能下降或損壞,但在某些應(yīng)用中,如磁飽和穩(wěn)壓器,卻可以用于實(shí)現(xiàn)特定的功能。
二、磁飽和的危害
一旦發(fā)生磁飽和,對(duì)開關(guān)電源的危害性極大,輕則使元器件過(guò)熱,重則會(huì)損壞元器件。在磁飽和時(shí),一次繞組的電感量Lp明顯降低,以至于一次繞組的直流電阻(銅阻)和內(nèi)部功率開關(guān)管MOSFET的功耗迅速增加,導(dǎo)致一次側(cè)電流急劇增大,有可能TOPSwitch的內(nèi)部的限流電路還來(lái)不及保護(hù),MOSFET就已經(jīng)損壞。發(fā)生磁飽和和故障時(shí)主要表現(xiàn)在:
1、高頻變壓器很燙,TOPSwitch芯片過(guò)熱;
2、當(dāng)負(fù)載加重時(shí)輸出電壓迅速跌落,達(dá)不到設(shè)計(jì)輸出功率。
為了防止高頻變壓器磁飽和主要是適當(dāng)減小一次繞組的匝數(shù)。此外,盡量選擇尺寸較大的磁心并且給磁心留出一定的氣隙寬度,也能防止磁心進(jìn)入磁飽和狀態(tài)。
三、如何防止磁飽和
1、由于磁飽和與磁芯的磁導(dǎo)率有關(guān),所以盡量使用磁導(dǎo)率高的磁芯(這當(dāng)然會(huì)增加成本)。
2、嚴(yán)格按照客戶的驗(yàn)收和操作說(shuō)明,未經(jīng)客戶同意不得更換材料。
3、如有類似缺陷,積極與客戶工程溝通,調(diào)整初級(jí)匝數(shù)比,增加磁芯氣隙深度。
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