磁放大器的典型應用電路

　　磁放大器能使開關電源得到精確的控制，從而提高了其穩定性。磁放大器磁芯可以用坡莫合金，鐵氧體或非晶，納米晶（又稱超微晶）材料制作。非晶、納米晶軟磁材料因具有高磁導率，高矩形比和理想的高溫穩定性，將其應用于磁放大器中，能提供無與倫比的輸出調節精確性，并能取得更高的工作效率，因而倍受青睞。非晶、納米晶磁芯除上述特點外還具備以下優點：
1）飽和磁導率低；
2）矯頑力低；
3）復原電流??；
4）磁芯損耗少；
　　磁放大輸出穩壓器沒有采用晶閘管或半導體功率開關管等調壓器件，而是在整流管輸出端串聯了一個可飽和扼流圈（如圖6所示），所以它的損耗小。
　　由圖6可知，磁放大穩壓器的關鍵是可控飽和電感Lsr和復位電路?？煽仫柡碗姼惺怯删哂芯匦蜝H回線的磁芯及其上的繞組組成，該繞組兼起工作繞組和控制繞組的作用。復位（RESET）是指磁通到達飽和后的去磁過程，使磁通或磁密回到起始的工作點，稱為磁通復位。由于磁放大穩壓器所用的磁芯材料的特點（良好的矩形BH回線及高的磁導率），使得磁芯未飽和時的可控飽和電感對輸入脈沖呈現高阻抗，相當于開路，磁芯飽和時可控飽和電感的阻抗接近于0，相當于短路。
　　目前開關電源工作頻率已提到幾百kHz以上，磁放大器在開關電源中的廣泛應用對軟磁材料提出了更高的要求。在如此高的頻率下，坡莫合金由于電阻率太低（約60μΩ·cm）導致渦流損耗太大，造成溫升高，效率降低，采用超薄帶和極薄帶雖能有所改善，但成本將大幅度上升；鐵氧體具有很高的電阻率（大于105μΩ·cm），但其Bs過低，居里點也太低。由于工作環境惡劣，對材料的應力敏感性、熱穩定性等都有嚴格要求，上述材料是很難滿足要求的。
　　非晶合金的出現大大豐富了軟磁材料。其中的鈷基非晶合金具有中等的飽和磁感應強度，超微合金具有較高的飽和磁感應強度，它們都具有極低的飽和磁致伸縮系數和磁晶各向異性。鈷基非晶和超微晶在保持高方形比的同時可以具有很低的高頻損耗，用于高頻磁放大器中，可大大提高電源效率，大幅度減小重量、體積，是理想的高頻磁放大器鐵芯材料。
3 高頻磁放大輸出穩壓器典型應用電路
圖7所示的多路輸出電源，其主路為閉環反饋PWM控制方式，輔路為磁放大式穩壓電源。由于輔路磁放大輸入電壓波形受控于變壓器主、輔繞組比，以及主路的工作狀態（主路輸出電壓的高低和主路負載的高低等），所以輔路的交叉負載調整率仍然不能夠達到理想的狀態。
圖8所示是一種完全利用磁放大器穩壓技術設計的多路輸出穩壓電源。此電源前級為雙變壓器自激功率變換電路，后級多路輸出均為磁放大器穩壓電路。并且各路之間無關，前后級之間無反饋，無脈寬調制器（PWM）。
此電路的優點如下：
1）電路結構簡單，使用元器件數量少，除了兩只功率管以外，其它元器件均是永久性或半永久性的，可靠性極高，制作也很方便；
2）電路中沒有隔離反饋放大器，因此調整極其容易，而且一旦調整好后就無須維護，前級變換功率取決于后級總輸出功率；
3）各路的輸出特性相互獨立，獨自調整穩壓，無主、輔路之分，所以，各輸出電路的負載調整率的交叉負載調整率都非常理想，小于05％；
4）磁放大器在功率開通瞬間，處于“開路”狀態，功率管在此刻的導通電流趨近于零，因而，損耗減到了最低限度，這有利于變換器的高頻化和高效率；
5）由于前級功率變換器為不調寬的純正方波，以及后級接了磁放大器，這樣可以大幅度地降低輸出紋波的峰－峰值，普通PWM型電源的輸出紋波大約為輸出電壓標稱值的1％左右，而采取帶磁放大器的整流電路，紋波的峰－峰值可比較容易地降低到0.1％左右。
上述磁放大型穩壓電源的綜合電特性都是其它PWM隔離負反饋多路電源所無法比似的。尤其對多路電源實際應用來講，可以對電源內部特性和電子系統的負載特性不予考慮，拿來就能使用，用上就無問題。但是，現代磁放大型穩壓電源還存在如下一些問題，有待解決。
1）電路形式需進一步完善（尤其是電源前級功率變換電路），應加入過、欠壓保護，過流、短路保護，電源使能端。
2）進一步提高工作頻率，以便減小體積。
3）進一步提高效率，減小磁損。