Зручно використовувати ферритові сердечники, виконані у вигляді чаші (броньовий сердечник), тому що дріт можна легко намотати на каркасі і вставити в середину сердечника. Крім того, легко досвідченим шляхом встановити відповідний повітряний зазор з метою линеаризировать криву намагнічування. Іншою перевагою сердечника з повітряним зазором є відносно плавний перехід в насичення при протіканні через котушку великих струмів.

Тороіда з молібденового пермаллоя (кільцеподібні сердечники) є прекрасними сердечниками для котушок індуктивності. Звичайно, при цьому доводиться жертвувати зручністю намотування дроту в порівнянні з намотуванням на каркас. Але на щастя котушки індуктивності в ПІП, особливо що працюють з високими частотами вимагають відносно невеликого, порівняно з величезними дроселями використовуваними в інших джерелах, числа витків товстого дроту. Необхідний повітряний зазор фактично існує в цьому матеріалі – це пов’язано з рівномірним розподілом в обсязі феромагнітних частинок, які відокремлені один від одного немагнітним зв’язує матеріалом. Залізні тороіда для великих потужностей мають характеристики близькі до характеристик пермалоевих тороіда щодо умов, що пред’являються ПІП, і тому гідні порівняльного розгляду.

Існують й ферритові тороіда, але для них характеристики насичення контролюються не так легко, і це призводить до складнощів при проектуванні. У ферритах основну увагу, перш за все, було направлено на створення високих, а не низьких значень AL. Виготівники феритових матеріалів зробили, проте, доступним цікавий набір сердечників, орієнтованих на вимоги ПІП, які складаються з двох частин, що дозволяє створювати повітряний зазор.

У таблиці 12.1 наведені інші, більш-менш успішно вживані матеріали для сердечників. Вони включають стрічкові матеріали і повітряні сердечники, спеціалізовані для високочастотних пристроїв. Недоліком стрічкових осердь є відносно високі втрати, пов’язані з гістерезисом і вихровими струмами на ультразвукових частотах перемикання.

Таблиця 12.1. Характеристики насичення матеріалів сердечників для перетворювачів.

Матеріал сердечника

Магнігаая індукція насичення в килогаусс

Сталь силового трансформатора 60 Гц

16-20

Коросил, Гіперсіл, Сілектрон, Транко

19,6

Дельтамакс, Оргонал, Перменорм

15,5

Пермаллои

13,7

Маліпермалой

8,7

Мю-метал

6,6

Феррокскуб ЗЕ2А

~3,5

Найменше, що можна очікувати при насиченні котушки індуктивності, це дуже різка зміна частоти перемикань автоколивального стабілізатора. При цьому в більшій чи меншій мірі, в залежності від інших факторів, можуть збільшитися пульсації і погіршитися стабілізація постійної напруги. Менш сприятливим наслідком може бути вихід з ладу переключающего транзистора або фіксуючого діода. У будь-якому випадку, коли потрібно швидко змінити накопичену в котушці індуктивності енергію, недостатня або надмірна енергія повинна бути або швидко введена, або швидко поглинена. Це призводить до появи великих, часто руйнівних кидків струму в перемикає транзисторі і фіксує діоді. Тому, рідко економлять на вартості котушки індуктивності, коли враховується вартість і надійність інших пов’язаних з цим компонент.

Традиційні напівпровідникові комутуючі компоненти

Напівпровідникові компоненти, що розглядаються в цьому розділі, це давно використовуються дискретні пристрої, які надійно працюють в якості перемикача в джерелах живлення. В імпульсних стабілізаторах, інвертора і перетворювачах перемикаючі транзистори і діоди зазвичай здійснюють комутацію постійної напруги. При комутації змінних напруг аналогічну функцію виконують сімістори і тиристори. Однак у багатьох системах використовуються цікаві об’єднання цих пристроїв, так що неможливо сказати яке з них обмежує роботу перемикача. Але можна сказати, що знати ці пристрої потрібно, тому що їх оптимальне функціонування і життєздатність в ПІП мають вирішальний вплив на здатність схеми наблизитися до ідеального комутатора.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.