磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過程，分析了諸多因數對諧波測量的影響，提出了磁心性能的調控方向。 關鍵詞：比損耗系數， 磁滯常數ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來，變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家，在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上，進行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施，促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法，專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統，其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測無心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時，所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測磁心配對安裝好后，先調節振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作，其中測量系統的高、低通濾波器，信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求， 必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初，1409 所和四機部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結，出窯后經真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料，在此基礎上，還實現了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM（頻率劃分調制）向PCM（脈沖編碼調制） 轉換時期， 日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ，100KHz）的超優鐵氧體材料<3>，其磁滯系數降為優鐵
上傳時間： 2014-12-24
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無源雙端全隔離方案，是在兩端通信設備接口與通信線路之間各串入一只新型無源串口隔離器，從而使兩端設備接口得到"均等而有效"的保護。通過電路形式、振蕩頻率、元器件參數及變壓器繞組匝數變比的優化創新，解決了新型隔離器串口竊電的微功耗高效率隔離傳輸、由單電源形成雙極性邏輯電平、以及兩端隔離器的通用性和自環狀態下的電能平均分配等關鍵問題。2010年以來，大慶油田處于該隔離器保護之下的90臺通信設備的接口從未因雷擊損壞，并能方便地進行自環測試。
上傳時間： 2014-12-24
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Z源逆變器
上傳時間： 2013-10-15
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介紹一種基于CSMC0.5 μm工藝的低溫漂高電源抑制比帶隙基準電路。本文在原有Banba帶隙基準電路的基礎上，通過采用共源共柵電流鏡結構和引入負反饋環路的方法，大大提高了整體電路的電源抑制比。 Spectre仿真分析結果表明：在-40~100 ℃的溫度范圍內，輸出電壓擺動僅為1.7 mV，在低頻時達到100 dB以上的電源抑制比（PSRR），整個電路功耗僅僅只有30 μA。可以很好地應用在低功耗高電源抑制比的LDO芯片設計中。
上傳時間： 2013-10-27
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普通的PWM變換器具有結構簡潔、控制簡單、頻率恒定、輸出特性好等優點，故廣泛應用于社會生活的各個領域中。本文以boost基本電路為基礎，采用簡單的無源諧振網絡，設計實現了開關管的軟開關。這種新型的無源軟開關解決了輸出二極管反向恢復問題，具有結構簡單、高頻率、高效率、易于控制等優點。該設計可用于以IGBT為開關器件的高壓場合。分析了該變換器的工作原理、實現條件、設計諧振網絡的參數、并進行了仿真。
上傳時間： 2014-12-24
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交一直一交變頻器的中間直流環節如果是用大電容平波通常稱為電壓源型變頻器。如果分開來稱呼，則其后端逆變器部分叫電壓源逆變器(VSI)，產品GB和IEC標準也是這種稱呼。其前端整流部分對電網而言是— 個諧波源，也就叫電壓型諧波源。與此相對照，交一直一交變頻器的中間直流環節如果用大電感平波就分別稱為電流源型變頻器、電流源逆變器(CSD、電流源型諧波源。之所以要特別區分變頻器為電壓源和電流源兩大類是因為他們的交流輸入電流波形和變頻后輸出的交流電壓和交流電流的波形及性能都有很大的不同。
上傳時間： 2013-11-03
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通用變頻器能量回饋PWM控制系統是一種采用有源逆變方式把電動機減速制動時產生的再生能量回饋電網的裝置。它可以克服通用變頻器傳統制動電阻方式低效、難以滿足快速制動和頻繁正反轉的不足,使通用變頻器可在四象限運行。本文首先回顧了變頻調速能量回饋控制技術的發展歷史及現狀,并介紹了常見的兩個方案。
上傳時間： 2013-11-12
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摘要：采用共源共柵運算放大器作為驅動，設計了一種高電源抑制比和低溫度系數的帶隙基準電壓源電路，并在TSMC0.18Um CMOS工藝下，采用HSPICE進行了仿真.仿真結果表明：在-25耀115益溫度范圍內電路的溫漂系數為9.69伊10-6/益，電源抑制比達到-100dB，電源電壓在2.5耀4.5V之間時輸出電壓Vref的擺動為0.2mV，是一種有效的基準電壓實現方法.關鍵詞：帶隙基準電壓源；電源抑制比；溫度系數
上傳時間： 2013-11-19
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針對目前矩陣變換器電壓傳輸比多數只能達到0.866的問題，進行了深入研究，設計了一種泵式矩陣變換器結構，使電壓傳輸比任意可調,并從機理上解決了矩陣式變換器的傳輸比低的問題。
上傳時間： 2013-11-19
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38V/100A可直接并聯大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術的發展，電源技術被廣泛應用于計算機、工業儀器儀表、軍事、航天等領域，涉及到國民經濟各行各業。特別是近年來，隨著IGBT的廣泛應用，開關電源向更大功率方向發展。研制各種各樣的大功率，高性能的開關電源成為趨勢。某電源系統要求輸入電壓為AC220V，輸出電壓為DC38V，輸出電流為100A，輸出電壓低紋波，功率因數>0.9，必要時多臺電源可以直接并聯使用，并聯時的負載不均衡度<5％。 設計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓，經過有源功率因數校正環節以提高系統的功率因數，再經半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直流電壓。系統的主要環節有DC/DC電路、功率因數校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數校正環節 由于系統的功率因數要求0.9以上，采用二極管整流是不能滿足要求的，所以，加入了有源功率因數校正環節。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數校正器集成控制電路芯片，是在UC3854基礎上的改進。其特點是：采用平均電流控制，功率因數接近1，高帶寬，限制電網電流失真≤3％[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構成控制部分，實現對網側輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件構成Boost升壓電路。開關管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊，其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯。因為，設計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中，所以，在負載輕的時候不進行功率因數校正，當負載較大時功率因數校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時，R10及R11上檢測的信號輸入給比較器，使其輸出端為低電平，D2導通，給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS（軟啟動端），在負載輕時D3導通，使SS為低電平；當負載增大要求UC3854A/B工作時，SS端電位從零緩慢升高，控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關電源中，常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關器件少，輸出功率大，但開關管承受電壓高（為電源電壓的2倍），且變壓器有六個抽頭，結構復雜；全橋電路開關管承受的電壓不高，輸出功率大，但是需要的開關器件多（4個），驅動電路復雜。半橋電路開關管承受的電壓低，開關器件少，驅動簡單。根據對各種拓撲方案的工程化實現難度，電氣性能以及成本等指標的綜合比較，本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關電源的主電路拓撲圖。
上傳時間： 2013-11-13
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