磁性触发器简单工作原理

磁放大器是一种静止的磁性放大器，它的工作原理是基于套在铁芯上的工作绕组线圈阻抗在铁芯饱和时将大大下降。

磁放大器的铁芯是高导磁率的磁性材料所制成。当磁路中的磁场强度(安匝/厘米)有微小的变化时，铁芯磁通密度(高斯)就可以达到饱和磁通密度(+BS或-BS)，而在磁场强度H为零的附近(+BS与-BS之间)近似为直线变化。

当磁放大器工作绕组接通交流电源时，如果将二极管短路，交流电压加在绕组两端，铁芯内产生交变磁通，磁通的变化将在绕组内感应一交变电势uG,其相位与外加电压反相(差180°)。由变压器原理可知，正弦波感应电势在相位上滞后磁通90°。所以，交变磁密B~在相位上滞后外加电压90°。交变磁密B~的最大磁密Bm一般取0.9BS~0.95BS,以保证在交流单独作用时，即在直流控制绕组电流为零时，铁芯不饱和，工作绕组有较大地电感L。

L=ω.△φ/△i,为一常量。

因而其电抗XL=ω.L=2πfL较大，则在负载RZ内没有电流流过，

IZ=u/√RZ+XL≈u/XL≈0,

这是工作绕组的空载状态。交变磁密的一个周期变化，相当于在磁化曲线+Bm→0→-Bm→0→+Bm直线区间的变化

如果再在直流控制绕组中通入直流电流，则在铁芯中又出现一直流磁密B0,这便是交直流同时磁化的状态，其合成磁密B

B=B0+B~=B0+Bmcosωt,

即直流的控制作用相当于把交变的B~抬高了B0,这就可能使合成磁密B从某一瞬间起达到饱和磁密BS,例如在图3中的t1瞬间。铁芯饱和后，即使交流工作绕组电流仍有△i变化，而这时的磁密B=BS是不变的，也就是.△φ≈0,使绕组的电抗降到接近等于零。

L=ω.△φ/△i=ω.0/△i≈0,

这时外加电压全部加在负载上，工作绕组内有较大地电流i=u/RZ,相当于工作在短路状态。与磁密开始进入饱和区的瞬间相对应的相位角称为饱和角α，它与可控硅的触发角相似，即磁放大器是工作在开关放大状态。当控制绕组直流电流增大时，B0就增大，则合成磁密B将会提前进入饱和区，也就是饱和角前移(α角减小)。因此，改变控制绕组直流电流的大小就可以前后移动饱和角α，形成移相控制的原理。合成磁密B的波在t1瞬间进入饱和区，相应的饱和角为α，而当电压正半周过零时，磁密B已离开饱和区，工作绕组的感抗变得较大，电流降到零，相当于开关的断开。所以在负载RZ上的波形uZ是脉动的直流电压，是交流电源电压的对应部分。

如果把负载RZ上的电压uZ作用到可控硅的控制极回路，那么在铁芯开始饱和点出现在负载两端的电压uZ将去触发可控硅。实际的磁放大器具有多个直流控制绕组，触发角决定于控制绕组中电流安匝的代数和，即净安匝。

为了使磁放大器在交流电源的正负两个半周都有输出，并且在交流输出时消除交流工作绕组对直流控制绕组的影响，因而采用了双铁芯的双工作绕组的结构。图中负载是可控硅控制极回路和100Ω电阻并联后的等效电阻。磁放大器工作在直流输出状态。在电源电压u的正半周时，铁芯Ⅰ工作(增磁)，回路电流方向用"→"表示;在电源电压u的负半周时，铁芯Ⅱ工作，回路电流方向用"--→"表示。而在负载电阻上，也就是可控硅控制极回路的电流是方向不变的直流。

这一电路的特点是:两个工作绕组各在不同的半个周期内工作，工作绕组电流，即送到可控硅控制极的电流iG1及iG2,具有"正反馈"作用。这是因为iG1及iG2的直流成分IG1和IG2分别产生与控制给定绕组电流iR所产生的磁密B0方向相同的反馈磁密，使铁芯容易进入饱和区，因而所需的控制电流较小，即提高了磁放大器的电流放大倍数。

全波内反馈磁放大器提高放大倍数的情况可以用图5的工作特性来说明。磁放大器的电流放大倍数用输入的变化量△iR与引起输出的变化量△IG二者之比来表示，即:

KA=△IG/△iR

内反馈的变化量△IG较大，而无反馈的△IG很小，可近似等于零。

在工作特性的左侧区域，内反馈的特性反而比无内反馈的低了，这是因为较大的反方向给定电流使负载电流的反馈作用转变成"负反馈"所致。

内反馈磁放大器在给定电流为零时仍然有输出，这就失去了通常习惯上的放大器零点。为了得到零点，可用另外一个控制绕组作为偏移绕组，WB给它通入一个固定偏移电流，其极性与给定的极性相反，而电流的大小要刚好把给定为零时的工作绕组的内反馈安匝数抵消掉，使iR=0时IG=I0≈0，这样便得到了零点。

触发器的外壳用薄钢板弯制。磁放大器、脉冲变压器、半导体器件及印刷电路板，用QD-231硅橡胶密封，再置于外壳内。接线座在上部便于接线。揭开铭牌，可调节电位器。