磁放大器

用具有非線性特性的鐵磁材料製成鐵心，並用直流和交流電流使其磁化以進行電量變換的電器。磁放大器電路中的輸出電量（電流或功率）隨輸入電量（控制電量）的大小變化而變化，且輸出電量大於輸入電量，故而得名。磁放大器主要用於電氣自動控制系統中，如電機的調速、調壓等。

最早的磁放大器是C.F.伯吉斯和B.福蘭肯菲爾德於1901年發明的。先用於大功率無線電台，後來用於燈光控制、溫度控制系統、頻率倍增器、相位移相器和軍事控制系統中。40～50年代，由於磁性材料和非線性理論研究的發展，磁放大器的性能有了較大提高，使用範圍也不斷擴大，如用於發電機的自動勵磁調壓系統、電動機的調速系統等。

磁放大器的原理線路見圖1。圖中鐵心A和B的結構尺寸及材料均相同，每個鐵心上繞有直流繞組和交流繞組，兩直流繞組和兩交流繞組的匝數相同。兩直流繞組反接串聯後接至直流控制電源。兩鐵心中的交流磁通Φ∼方向相同，而直流磁通Φ=方向則相反。兩直流繞組反接串聯的目的是為了抵消兩鐵心中的交流磁通在直流繞組上感應的交變電動勢。當直流繞組中輸入的直流控制電流為零時，兩鐵心中均無直流勵磁，兩交流繞組的電感最大，電抗值也最大，此時交流負載電流為最小。當輸入直流控制電流時，鐵心中的直流磁通增加，磁通密度相應增加，兩交流繞組的電感減小，輸出交流負載電流增大。

磁放大器輸出電流與輸入電流的比值，稱為磁放大器的電流放大係數。輸出負載功率與輸入控制功率的比值，稱為磁放大器的功率放大係數。簡單磁放大器的輸出電流與輸入電流的極性無關。輸入控制電流為零時，輸出電流並不等於零，而有一空載電流I0。直流控制電流與交流負載電流的特性見圖2。當輸入直流控制電流大到一定程度后，輸出交流負載電流的變化趨於平坦。簡單的磁放大器的放大係數較小，要進一步增大放大係數，可將輸出的交流電流整流成直流后，作為輸入量的一部分反饋到磁放大器中。即在兩個鐵心上再各繞一個反饋繞組，繞向與直流繞組相同。在交流電路中串聯一橋式整流器，被整流后的電流與兩個反饋繞組相串聯。反饋繞組的匝數越多，輸入輸出特性越陡。反饋繞組的匝數過多時，則出現特性的跳躍變化（圖3）, 此時稱為磁放大器的繼電工作特性。

張冠生主編:《電器學》,機械工業出版社，北京,1980。

磁放大器

磁放大器能使開關電源得到精確的控制，從而提高了其穩定性。磁放大器磁芯可以用坡莫合金，鐵氧體或非晶，納米晶（又稱超微晶）材料製作。非晶、納米晶軟磁材料因具有高磁導率，高矩形比和理想的高溫穩定性，將其應用於磁放大器中，能提供無與倫比的輸出調節精確性，並能取得更高的工作效率，因而倍受青睞。非晶、納米晶磁芯除上述特點外還具備以下優點：

1）飽和磁導率低；

2）矯頑力低；

3）復原電流小；

4）磁芯損耗少；

磁放大輸出穩壓器沒有採用晶閘管或半導體功率開關管等調壓器件，而是在整流管輸出端串聯了一個可飽和扼流圈，所以它的損耗小。

磁放大器主要用於電氣自動控制系統中，如電機的調速、調壓等。

利用磁放大器在繼電狀態下的工作特性做成的無觸點磁繼電器和磁性邏輯元件，曾在50年代得到一定的運用。隨著半導體元件的發展，磁性邏輯元件已被淘汰。但由於磁放大器具有壽命長、過載能力強、可以在振動和衝擊條件下工作和無需經常維護等優點，仍用於自動控制、自動調節等自動化系統中。