限制開關(guān)電流

圖表示了一種限制終止電流的更加令人滿意的方法。隨著原邊電流的增加在發(fā)射極電阻R1或R2上產(chǎn)生隨之增長(zhǎng)的電壓降。品體管基極電壓將跟蹤該電壓，當(dāng)達(dá)到齊納二極管D1或D2的鉗位值時(shí)，基極驅(qū)動(dòng)電流將被“切斷”，關(guān)斷作用開始。

該電路中，集電極電流峰值由選擇的發(fā)射極電阻和鉗位齊納電壓決定，關(guān)斷時(shí)的較大限制電流不再取決于晶體管增益。

圖電路的整個(gè)工作過程如下。合上開關(guān)，流經(jīng)R的電流使Q1開始導(dǎo)通，P2產(chǎn)生的正反饋將加強(qiáng)該導(dǎo)通過程，Q1進(jìn)入全導(dǎo)通的飽和狀態(tài)。

從P2通過R3、Q1基-射結(jié)、R1，經(jīng)D2返回建立的驅(qū)動(dòng)電流回路，其作用就像一個(gè)正向二極管。較大的驅(qū)動(dòng)電流值使晶體管在整個(gè)導(dǎo)通期間都處于完全飽和狀態(tài)。

Q1導(dǎo)通時(shí)，集電極電流將隨時(shí)間增加，其大小由原邊電感、折算過來的副邊電感L和負(fù)載決定。

隨著電流增加，R1兩端的電壓和Q1基級(jí)電壓也增加，直到齊納二極管導(dǎo)通。

合理選擇R1的值，使集電極電流達(dá)到較大控制值時(shí)切斷驅(qū)動(dòng)電流，此時(shí)磁心正好進(jìn)入飽和點(diǎn)，即圖中的點(diǎn)S1’。由于達(dá)到鉗位電流時(shí)H不能夠進(jìn)一步增加，所以所有繞組兩端的電壓必須下降到零，后面只需要非常小的反激作用使Q1關(guān)斷和Q2導(dǎo)通Q2繼續(xù)完成工作周期。集電極限制電流不再取決于晶體管增益。

當(dāng)折算過來的負(fù)載電流低于磁化電流時(shí)，接在集電極上的二極管D5和D6為反向電流提供通路。這兩個(gè)二極管以交叉連接方式工作，例如，Q1關(guān)斷時(shí)，磁化電流將使Q1的集電極迅速變正。同時(shí)，Q2的集電極迅速變負(fù)，直到D6導(dǎo)通。D6提供的錯(cuò)位作用使Q1集電極電壓是Vcc的兩倍。為減小漏感的影明，P1和P3應(yīng)該采用雙股線繞制。

為減少射頻干擾和副邊擊穿應(yīng)力，除了D5和D6外還需要緩沖電路。

為保證良好的開關(guān)作用，需要有足夠的再生反饋，所示電路中P2應(yīng)提供至少4伏的驅(qū)動(dòng)電壓。

 桌面式電源適配器選擇磁心材料

飽和單變壓器變換器的效率和性能主要取決于變壓器材料的選擇。高頻工作時(shí)，通常選擇低損耗的矩形磁滯回環(huán)鐵氧體材料。也使用矩形磁滯回環(huán)，帶繞環(huán)形材料，因?yàn)闉榱藴p少損耗必須使用非常薄的疊片磁心材料，在高頻時(shí)這些材料較為昂貴。較近發(fā)展起來的非晶合金矩形磁滯回環(huán)材料在這種應(yīng)用中顯示出良好的性質(zhì)。

對(duì)于一些矩形磁滯回環(huán)材料，飽和后導(dǎo)磁率（飽和區(qū)B／H特性的斜率）非常低（B高）。圖中表示的是H5B2材料的特性。因此，S1與S2之間的磁通密度變化非常小，關(guān)斷時(shí)的反激作用較弱，使轉(zhuǎn)換期間開關(guān)作用緩慢。在所示的圖中可以看出H7A或類似磁心材料具有更有力的開關(guān)作用，但由于這些材料具有低的Br（剩磁）值，磁心損耗常常較高。

對(duì)于環(huán)形磁心，似乎設(shè)計(jì)者必須在矩形磁滯回環(huán)、低損耗磁心（低磁心損耗但開關(guān)緩慢）或者是低導(dǎo)磁率、較高損耗的磁心（開關(guān)較快，但由于電感較小使磁化電流較高，以及有較大的損耗）之間作出折中選擇。對(duì)于其他磁心結(jié)構(gòu)，可以引入氣限來解決問題。這可以在不增加磁心損耗條件下給出有力的開關(guān)。合適的矩形磁滯回環(huán)、金屬帶繞材料包括矩形坡莫合金，鎳鐵高導(dǎo)磁合金和各種HCR材料。也可以使用一些近似矩形的非晶合金材料。選擇矩形磁滯回環(huán)材料時(shí)要小心，磁滯回環(huán)過于接近矩形時(shí)，由于反激作用太弱將不能引起振蕩。

高頻應(yīng)用場(chǎng)合建議使用矩形磁帶回環(huán)鐵氧體材料。合適的型號(hào)包括有Fair- Rite#8西門子T26、N27、飛利浦308 TDK H7C，H5BH7A以及更多。