開關電源的儲能電感和濾波電感

儲能電感是指用于低壓不隔離升壓或降壓式變壓器的單繞組電感。按不同開關電源的電路結構，此類電感均在500uH以下。為了充分發揮磁性材料的有效導磁率，一般均采用環形閉合磁路的磁心，必須穿繞的方式，因而其漏磁通近否為零，體積也相對減小。因此，環形磁心被廣泛用于低壓變換器中作為儲能電感（高壓電路中由于其匝數增多，線徑也比較細，即使用專用的設備進行繞制也不太可靠，因而采用較少）。

在開關電源中，環形磁心常被作為輸入與輸出電壓的濾波電感，主要因為其環導磁率相對較大，輻射雜散電磁場較少，相對導磁率也增大，在一定電感量時所需繞組匝數減小，因而繞組的分布電容也減少，濾波器的阻尼頻率范圍更寬。環形磁心濾波器電感被廣泛用于常模濾波器和共模濾波器中。在常模濾波器中，有時同一磁心用于多組輸出電壓的濾波電感。如常用于電腦PC電源的輸出電壓濾波器，其中±5V、±12V共用一只環形磁心組成的濾波器，正電壓輸入和負電壓輸入的相位是相反的，因而各繞組電流方向是相同的，故其作用屬常模濾波。盡管±5V的負載電流較大，因為濾波電感匝數極少，不會引起磁心磁飽和。

目前在開關電源的噪聲抑制中，共模濾波器被廣泛應用。共模濾波對雙線傳輸中的對稱干擾，優于常模濾波器。在開關電源的市電輸入端加入共模濾波器，是抑制電網與開關電源之間雙向脈沖干擾極為有效的措施。因為開關電源的矩形波干擾頻譜極寬，實用中雖采取分段繞法也難以兼顧如此寬的頻率范圍。一般國外設備對EMI指標要求極為嚴格。有時不得不采取兩組共模濾波器串聯，其中一組由雙U型磁心配以專用分隔成四段的骨架繞制出較大的電感量，每組線圈被分成兩段繞制，以減少繞組的分布電容。此類共模濾波電感，每組線圈電感量可達40mH，用于抑制開關脈沖的基波和低奇次諧波。另外一組則用環形磁心繞成電感量為2*300uH的小電感，專用于抑制矩形脈沖的高奇次諧波成分。

與共模濾波器配套的濾波電容一般容量較大，在0.1~0.33uF之間，以使濾波器對帶阻頻率呈現極低的阻抗。當共模濾波器設置于市電輸入端時，該電容一般選用耐壓600V的聚丙烯露箔式電容，以減小電容器的等效串聯電感。無論容量大小，在此處好不用卷饒式雙引線的電容器。

另外，在開關電源組裝中，開關管的電極引腳常套入一只或兩只小磁珠，在電路上畫成等效小電感。這是利用非晶合金材料制成的小磁珠，具有高導磁率，它能夠使穿過其中心孔的導線分布電感增大，雖然其等效電感很小，但會使導線周圍強磁場集中于導磁材料中，以減小對空間的輻射。

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