DE19844132A1 - Magnetkern für eine sättigbare Drossel, Schaltregler mit mehreren Ausgängen vom Typ mit magnetischer Verstärkung sowie Computer mit einem derartigen Schaltregler - Google Patents
Magnetkern für eine sättigbare Drossel, Schaltregler mit mehreren Ausgängen vom Typ mit magnetischer Verstärkung sowie Computer mit einem derartigen SchaltreglerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Magnetkern zur Verwendung in
einer sättigbaren Drossel, einen Schaltregler mit mehreren
Ausgängen, der die Ausgangsspannung mittels eines magneti
schen Verstärkers regelt, sowie einen mit einem derartigen
Schaltregler ausgerüsteten Computer.
Schaltregler mit mehreren Ausgängen werden in PCs und Büro
computern verwendet. Z. B. wird in einem PC vom Typ AT-X,
also einem sehr typischen Desktop-PC, ein Schaltregler mit
mehreren Ausgängen mit fünf Ausgangsspannungen verwendet,
wenn größere Ausgangsleistung erforderlich ist, nämlich von
+5 V (1,5-20 A), +3,3 V (0-20 A), +12 V (0,2-8 A), -5 V
(0-0,3 A) und -12 V (0-0,4 A). Beim obigen Schaltregler
mit fünf Ausgängen umfaßt der Hauptschaltkreis einen Durchflußwandler
mit einem einzelnen Schaltelement oder einen
Halbbrückengleichrichter. Das Hauptausgangssignal (Ausgangs
signal von +5 V) wird durch Pulsbreitenmodulation eines
Schaltelements geregelt, das auf der Primärseite eines
Haupttransformators liegt, und die Sekundärausgangssignale
(Ausgangssignale von +3,3 V, +12 V, -5 V und -12 V) werden
auf der Sekundärseite des Haupttransformators geregelt.
Ein Verfahren zum Regeln der Sekundärausgangssignale auf der
Sekundärseite des Haupttransformators ist eine Regelung
durch einen magnetischen Verstärker, der auf der Sekundär
seite des Haupttransformators liegt. Der magnetische Ver
stärker umfaßt im Wesentlichen, d. h. als Hauptkomponenten,
eine sättigbare Drossel, eine Diode und einen Abweichungs
verstärker. Dieses Verfahren hat Vorteile dahingehend, daß
gleichzeitig geringe Größe, hoher Wirkungsgrad, geringe
Störsignalerzeugung und hohe Zuverlässigkeit erzielt werden,
was durch eine Regelung unter Verwendung einer Zerhacker
schaltung und einer Spannungsabfallschaltung unter Verwen
dung von Halbleiterelementen nicht gelingt. In der Technik
ist es bekannt, daß die Regelung eines magnetischen Ver
stärkers von Vorteil ist, wenn es um die Regelung eines Aus
gangssignals mit niedriger Spannung und großem Laststrom
geht, insbesondere angesichts des hohen Wirkungsgrads, da
die Verluste in der als Regelungselement dienenden sättigba
ren Drossel klein im Vergleich mit den Verlusten in einem
Halbleiter-Regelungselement sind, wie es in einer Zerhacker
schaltung oder einer Spannungsabfallschaltung verwendet
wird, und zwar selbst dann, wenn der Laststrom groß ist. Da
her werden in einem Schaltregler mit mehreren Ausgängen für
einen PC vom Typ AT-X in weitem Umfang magnetische Verstär
ker dazu verwendet, die Ausgangssignale von +3,3 V und +12 V
bei großem Laststrom zu regeln. In den vorliegenden Unterla
gen wird ein Schaltregler unter Verwendung eines magneti
schen Verstärkers als Schaltregler vom Typ mit magnetischem
Verstärker bezeichnet.
Die Schaltfrequenz eines Schaltreglers mit mehreren Ausgän
gen vom Typ mit magnetischem Verstärker ist im Allgemeinen
auf ungefähr 50-200 kHz eingestellt. Daher wurde als Ma
gnetkern für die sättigbare Drossel eines magnetischen Ver
stärkers in weitem Umfang ein Kern auf Basis von amorphem Co
verwendet. Jedoch ist bei einem Schaltregler mit mehreren
Ausgängen vom Typ mit magnetischem Verstärker, der mit einer
sättigbaren Drossel mit einem Kern auf Basis von amorphem Co
versehen ist, die durch den magnetischen Verstärker geregel
te Sekundärausgangsspannung aufgrund des Spannungsabfalls
durch die sättigbare Drossel geringer als der Bezugswert,
wenn der Laststrom zunimmt, und zwar selbst dann, wenn der
Rücksetzstrom Ir für die sättigbare Drossel zu null gemacht
ist. Der Abfall der Ausgangsspannung ist einer Restmagnet
flußdichte ΔBb des Kerns in Betrieb sowie einem ungünstigen
Rücksetzen der sättigbaren Drossel durch einen Er
holungs-Rückwärtsstrom Irr von einer in Reihe zur sättigbaren Dros
sel geschalteten Diode zuzuschreiben.
Der Spannungsabfall an der sättigbaren Drossel nimmt mit zu
nehmender Restmagnetflußdichte ΔBb im Betrieb zu, wenn die
Kerngröße und die Anzahl der Windungen der sättigbaren Dros
sel konstant sind. Auch ist die durch den Erholungs-Rück
wärtsstrom Irr von der Diode rückzusetzende Magnetflußdichte
ΔBr in einem Kern größer, der durch eine kleine steuernde
Magnetisierungskraft eine größere steuernde Magnetflußdichte
AB erfährt, wenn die Kerngröße und die Anzahl der Windun
gen der sättigbaren Drossel konstant sind.
In diesem Zusammenhang ist es in der Technik bekannt, daß
der Spannungsabfall an einer sättigbaren Drossel dann klei
ner ist, wenn ein Kern aus anisotropem 50-%-Ni-Permalloy an
stelle eines Kerns auf Basis von amorphem Co verwendet wird,
wenn die Kerngröße und die Anzahl der Windungen der sättig
baren Drossel gleich sind, da der erstere Kern eine kleine
Betriebs-Restmagnetflußdichte ΔBb zeigt und er eine kleine
re steuernde Magnetflußdichte AB erfährt, wenn er durch
dieselbe steuernde Magnetkraft magnetisiert wird, wie sie an
den ersteren Kern angelegt wird. Da jedoch der erstere Kern
im Bereich hoher Frequenzen große Kernverluste zeigt, ist
die Schaltfrequenz auf höchstens ungefähr 20 kHz begrenzt,
und es wurde in der Technik erkannt, daß die Verwendung
eines solchen Kerns bei Schaltfrequenzen über 20 kHz unprak
tisch ist, da eine derartige Verwendung eine extrem erhöhte
Anzahl von Windungen erfordert und einen wesentlichen Tempe
raturanstieg der sättigbaren Drossel verursacht. Daher kann
mit einem Kern der ersteren Art die Größe eines Schaltreg
lers vom genannten Typ nicht verringert werden, und er ist
für Anwendungen wie bei einem PC, wo verringerte Größe er
forderlich ist, nicht geeignet.
Bei der Erfindung sind ΔB, ΔBb und ΔBr so definiert, wie es
in Fig. 5 veranschaulicht ist, wobei Br die Restmagnetfluß
dichte ist, H die steuernde Magnetkraft ist und HLm der Ma
ximalwert einer Tor-Magnetisierungskraft ist.
Bei einem Schaltregler vom genannten Typ, wie er z. B. in
einem PC vom Typ AT-X verwendet wird, werden im Allgemeinen
das Hauptausgangssignal (+5 V) sowie das Sekundärausgangs
signal (+3,3 V) derselben Sekundärwicklung des Transforma
tors entnommen, da die Potentialdifferenz zwischen den Aus
gangssignalen von +5 V und +3,3 V klein ist. Daher ist es
bekannt, daß hinsichtlich des Ausgangssignals von +3,3 V
ein Spannungsabfall nicht vermieden werden kann, wenn eine
Sekundärwicklung für das Ausgangssignal von +5 V sowie eine
andere Sekundärwicklung für das Ausgangssignal von +3,3 V
verwendet wird, wobei dann die Anzahl von Windungen größer
als die der Sekundärwicklung für das Ausgangssignal von +5 V
ist.
Um den obigen Nachteil zu beseitigen, offenbart die japani
sche Patentveröffentlichung Nr. 2-61177 einen magnetischen
Verstärker, bei dem eine Rücksetzschaltung mit einer Reihen
schaltung aus einer Gleichrichterdiode und einem Steuerungs
element parallel zu den beiden Enden einer sättigbaren Dros
sel geschaltet sind, um dadurch den Rücksetzvorgang der sät
tigbaren Drossel durch das Steuerungselement zu steuern. Je
doch benötigt der vorgeschlagene magnetische Verstärker min
destens vier zusätzliche Schaltelemente, was den Vorteil wie
eine kleine Anzahl von Schaltungselementen eines Schaltreg
lers vom genannten Typ verdirbt.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. 63-56168 offenbart ei
nen Schaltregler mit magnetischer Steuerung, bei dem eine
sättigbare Drossel eine Wicklung zum Erzeugen einer Kurz
schlußschaltung zusätzlich zu einer Hauptwicklung für das
Ausgangssignal aufweist, um dadurch den Spannungsabfall in
der Ausgangsspannung, der einer Totzeit zuzuschreiben ist,
sowie ein ungünstiges Rücksetzen der sättigbaren Drossel
durch den Erholungs-Rückwärtsstrom Irr einer Gleichrichter
diode zu vermeiden. Jedoch ist das vorgeschlagene Verfahren
dahingehend unzureichend, den Spannungsabfall an der sättig
baren Drossel im Vergleich mit dem in der japanischen Pa
tentveröffentlichung Nr. 2-61177 offenbarten Verfahren zu
verhindern, da die zusätzliche Wicklung für die Kurzschluß
schaltung eine als aktives Element in der Kurzschlußschal
tung dienende zusätzliche Diode sowie der Erholungs-Rück
wärtsstrom von der zusätzlichen Diode den Spannungsabfall an
der sättigbaren Drossel verursachen.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-77167 offenbart
einen Magnetkern aus einer Legierung auf Fe-Basis, die Fe,
Cu und M als wesentliche Komponenten enthält, wobei M min
destens ein aus der aus Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo beste
henden Gruppe ausgewähltes Element ist. Es ist beschrieben,
daß eine mit dem vorgeschlagenen Magnetkern hergestellte
sättigbare Drossel ein hohes Hystereseseitenverhältnis auf
weist und kleine Kernverluste und hohe Magnetflußdichte
zeigt. Jedoch zeigt der vorgeschlagene Magnetkern aufgrund
Schlag- oder Stoßbelastungen, wie sie während des Herstell
prozesses auf ihn wirken, einen erhöhten Wert ΔBb, und die
ses Problem wurde durch das dort offenbarte Herstellverfah
ren nicht vermieden. Daher erzeugt ein Schaltregler vom ge
nannten Typ unter Verwendung einer sättigbaren Drossel mit
dem vorgeschlagenen Magnetkern eine Ausgangsspannung, die
unter dem Bezugswert liegt, wenn der Laststrom groß ist.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen hochzuver
lässigen Schaltregler mit mehrere Ausgängen mit einem magne
tischen Verstärker zu schaffen, der aus einer verringerten
Anzahl von Schaltungselementen besteht und ein stabiles Aus
gangssignal liefern kann. Weiterhin liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Magnetkern für einen derartigen
Schaltregler sowie eine Vorrichtung unter Verwendung eines
solchen Schaltreglers zu schaffen.
Als Ergebnis intensiver Forschungsvorhaben angesichts der
obigen Aufgaben haben die Erfinder herausgefunden, daß eine
sättigbare Drossel mit einem Magnetkern aus einer Legierung
auf Fe-Basis mit einer speziellen chemischen Zusammenset
zung, einer speziellen Legierungsstruktur und speziellen
Magnetisierungseigenschaften für Steuerungszwecke einen nie
drigen Spannungsabfall zeigt, wenn ein Rücksetzstrom Ir null
ist, und er bei einem kleinen Rücksetzstrom Ir eine große
Magnetflußdichte ΔB für Steuerungszwecke erzielt. Bei einer
derartigen sättigbaren Drossel wurde die Anzahl der Windun
gen ihrer Wicklung verringert, und ihr Temperaturanstieg bei
einem großen Laststrom sowie ohne Last wurde minimiert. Auf
Grundlage dieser Erkenntnisse haben die Erfinder ferner he
rausgefunden, daß ein Schaltregler mit mehreren Ausgängen
unter Verwendung eines magnetischen Verstärkers mit einer
derartigen sättigbaren Drossel verhindert, daß die durch
den magnetischen Verstärker geregelte Sekundärausgangsspan
nung niedriger als der Bezugswert wird, und zwar selbst
dann, wenn der Laststrom zunimmt, und daß er bei höherer
Frequenz betrieben werden kann, um dadurch einen Schaltreg
ler mit mehreren Ausgängen vom Typ mit magnetischem Verstär
ker zu schaffen, der verringerte Größe, hohen Wirkungsgrad
und hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Die obigen Aufgaben sind hinsichtlich des Magnetkerns durch
die Lehre von Anspruch 1, hinsichtlich des Schaltreglers
durch die Lehre von Anspruch 2 und hinsichtlich der Vorrich
tung durch die Lehre gemäß Anspruch 6 gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren ver
anschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Schaltungs
beispiel für den erfindungsgemäßen Schaltregler mit mehreren
Ausgängen vom Typ mit magnetischem Verstärker zeigt;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die einen erfindungs
gemäßen Magnetkern zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die eine erfindungsge
mäße sättigbare Drossel zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Meßschaltung
zeigt, wie sie zum Messen der steuernden Magnetisie
rungseigenschaften verwendet wurde; und
Fig. 5 ist eine Hystereseschleife in Betrieb, die Definitio
nen der steuernden Magnetisierungseigenschaften veranschau
licht.
Ein erfindungsgemäßer Magnetkern wird aus einer weichmagne
tischen Legierung auf Fe-Basis hergestellt, die Fe, Cu und N
als wesentliche Legierungselemente enthält, wobei M mindes
tens ein aus der aus Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo bestehen
den Gruppe ausgewähltes Element ist und wobei mindestens
50% des Flächenanteils der Legierungsstruktur aus feinkris
tallinen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von
100 nm oder weniger bestehen.
Die für den erfindungsgemäßen Magnetkern verwendete weichma
gnetische Legierung auf Fe-Basis hat die durch die folgende
allgemeine Formel repräsentierte chemische Zusammensetzung:
(Fe1-aXa)100-x-y-z-αCuxSiyBzMαM'βM''γ,
wobei X Co und/oder Ni ist; M mindestens ein aus der aus Nb,
W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo bestehenden Gruppe ausgewähltes
Element ist; M' mindestens ein aus der aus V, Cr, Mn, At,
Elementen der Platingruppe, Sc, Y, Seltenerdelementen, Au,
Zn, Sn und Re bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist;
M'' mindestens ein aus der aus C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be und
As bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist und a, x, y,
z, α, β und γ jeweils den folgenden Bedingungen genügen:
0 ≦ a ≦ 0,5; 0,1 ≦ x ≦ 3,0 ≦ y ≦ 30; 0 ≦ z ≦ 25; 5 ≦ y+z ≦
30; 0,1 ≦ α ≦ 30; 0 ≦ β ≦ 10 und 0 ≦ γ ≦ 10.
Fe kann im Bereich von bis zu a = 0,5 durch Co und/oder Ni
ersetzt werden. Wenn a den Wert 0,5 übersteigt, sind die
steuernden Magnetisierungseigenschaften des Magnetkerns be
einträchtigt. Um jedoch gute Magneteigenschaften wie geringe
Kernverluste und geringe Magnetostriktion zu erzielen, hat a
vorzugsweise den Wert 0-0,1. Insbesondere ist für a der
Bereich 0-0,05 bevorzugt, um eine Legierung mit geringer
Magnetostriktion zu schaffen.
Cu ist ein unabdingbares Element, und sein Gehalt x beträgt
0,1-3 Atom-%. Wenn er weniger als 0,1 Atom-% beträgt, kann
im Wesentlichen keine Wirkung durch den Zusatz von Cu er
zielt werden. Wenn er dagegen 3 Atom-% überschreitet, zeigt
der sich ergebende Magnetkern schlechte steuernde Magneti
sierungseigenschaften im Vergleich mit einem solchen, der
kein Cu enthält.
Cu und Fe verfügen über einen positiven Wechselwirkungspara
meter, so daß ihre Löslichkeit gering ist. Demgemäß besteht
die Tendenz, wenn die Legierung erwärmt wird, während sie
amorph ist, daß sich Eisenatome oder Kupferatome sammeln,
um Kluster zu bilden, wodurch Zusammensetzungsschwankungen
erzeugt werden. Dies schafft viele Domänen, die wahrschein
lich kristallisieren, um Keime zur Erzeugung feinkristalli
ner Teilchen zu schaffen. Diese kristallinen Teilchen beru
hen auf Fe, und da Cu im Wesentlichen nicht in Fe löslich
ist, wird Cu aus den feinkristallinen Teilchen ausgestoßen,
wodurch der Cu-Gehalt in der Nähe der kristallinen Teilchen
hoch wird. Dies unterdrückt vermutlich das Wachstum kristal
liner Teilchen. Wegen der Ausbildung einer großen Anzahl von
Keimen und der Unterdrückung des Wachstums kristalliner
Teilchen durch Zugabe von Cu werden die kristallinen Teil
chen fein, und dieser Effekt wird durch die Zugabe mindes
tens eines wesentlichen Basismetallelements M beschleunigt,
das aus der aus Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo bestehenden
Gruppe ausgewählt ist.
Die wesentlichen Basismetallelemente M haben die Funktion
einer Erhöhung der Kristallisationstemperatur der Legierung.
In synergetischer Zusammenwirkung mit Cu mit der Funktion
der Klusterbildung, wodurch die Kristallisationsbildung ge
senkt wird, unterdrückt M das Wachstum der vorgefällten
kristallinen Teilchen, wodurch sie fein werden. Der Gehalt
an M (α) beträgt 0,1-30 Atom-%. Ohne Zugabe des wesentli
chen Basismetallelements werden die kristallinen Teilchen
nicht vollständig fein, und demgemäß sind die weichmagneti
schen Eigenschaften des sich ergebenden Magnetkerns
schlecht. Ein Gehalt über 30 Atom-% bewirkt eine extreme Ab
nahme der Sättigungsmagnetflußdichte. Insbesondere Nb und
Mo zeigen Wirkung, und insbesondere Nb wirkt so, daß es die
kristallinen Teilchen fein hält, um dadurch hervorragende
weichmagnetische Eigenschaften zu erzeugen.
Si und B sind Elemente, die insbesondere dazu dienen, die
Legierungsstruktur fein zu machen. Eine weichmagnetische Le
gierung auf Fe-Basis wird im Allgemeinen dadurch herge
stellt, daß ein Mal eine amorphe Legierung unter Zugabe von
Si und B hergestellt wird und dann feinkristalline Teilchen
durch Wärmebehandlung erzeugt werden. Der Gehalt an Si (y)
sowie derjenige an B (z) betragen 0 ≦ y ≦ 30 Atom-%, 0 ≦ z
≦ 25 Atom-% sowie 5 ≦ y+z ≦ 30 Atom-%, da der Magnetkern
andernfalls extrem verringerte Sättigungsmagnetflußdichte
zeigen würde.
M', das mindestens ein aus der aus V, Cr, Mn, At, Elementen
der Platingruppe, Sc, Y, Seltenerdelementen, Au, Zn, Sn und
Re bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist, kann wahl
weise zugesetzt werden, um die Korrosionsbeständigkeit oder
die magnetischen Eigenschaften zu verbessern und die Magne
tostriktion einzustellen, jedoch soll sein Gehalt höchstens
10 Atom-% betragen. Wenn der Gehalt an M' den 10 Atom-%
überschreitet, tritt eine extreme Abnahme der Sättigungsma
gnetflußdichte auf.
Die weichmagnetische Legierung auf Fe-Basis kann 10 Atom-%
oder weniger mindestens eines Elements M'' enthalten, das aus
der aus C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be und As bestehenden Gruppe
ausgewählt ist. Diese Elemente sind dahingehend von Wirkung,
die Legierungen amorph zu machen, und wenn sie zusammen mit
Si und B zugesetzt werden, unterstützen sie es, die Legie
rungen amorph zu machen, und sie sind auch dahingehend von
Wirkung, die Magnetostriktion und die Curietemperatur der
Legierungen einzustellen.
Die bei der Erfindung verwendete weichmagnetische Legierung
auf Fe-Basis hat eine Legierungsstruktur, in der mindestens
50% des Flächenanteils aus feinkristallinen Teilchen, wie
durch ein Mikroskopphoto bestimmt, bestehen. Diese kristal
linen Teilchen beruhen auf α-Fe mit bcc-Struktur, in der Si
und B usw. gelöst sind. Diese kristallinen Teilchen zeigen
extrem kleine mittlere Teilchengröße von 100 nm oder weni
ger, und sie sind in der Legierungsstruktur gleichmäßig ver
teilt. Übrigens wird die mittlere Teilchengröße der kristal
linen Teilchen dadurch bestimmt, daß die maximale Größe je
des Teilchens mikrographisch gemessen wird und die Werte ge
mittelt werden. Wenn die mittlere Teilchengröße 100 nm über
schreitet, werden keine guten weichmagnetischen Eigenschaf
ten erzielt. Die Untergrenze für die mittlere Teilchengröße
beträgt im Allgemeinen ungefähr 5 nm. Der restliche Anteil
der Legierungsstruktur, außer den feinkristallinen Teilchen,
kann hauptsächlich amorph sein. Selbst wenn feinkristalline
Teilchen im Wesentlichen 100% der Legierungsstruktur bele
gen, hat die weichmagnetische Legierung auf Fe-Basis ausrei
chend gute magnetische Eigenschaften.
Die weichmagnetische Legierung auf Fe-Basis und der erfin
dungsgemäße Magnetkern werden z. B. durch das folgende Ver
fahren hergestellt. Als erstes wird eine Legierungsschmelze
mit der obigen chemischen Zusammensetzung durch bekannte
Flüssigkeits-Abschreckverfahren wie ein Verfahren mit einer
einzelnen Walze, ein Doppelwalzenverfahren usw. schnell ab
geschreckt, um Bänder aus einer amorphen Legierung zu erzeu
gen. Übliche Bänder aus einer amorphen Legierung verfügen
über eine Dicke von ungefähr 5-100 µm, wobei solche mit
einer Dicke von 25 µm oder weniger als Magnetkernmaterialien
für Hochfrequenzzwecke besonders geeignet sind. Die amorphen
Legierungen können kristalline Phasen enthalten, jedoch ist
es bevorzugt, daß die Legierungsstruktur im Wesentlichen
amorph ist, um zu gewährleisten, daß durch eine anschlie
ßende Wärmebehandlung gleichmäßig feinkristalline Teilchen
erzeugt werden.
Dann wird das amorphe Band in Toroidform gewickelt, während
in der Längsrichtung desselben eine Zugspannung ausgeübt
wird. Die Zugspannung beträgt 20 × 9,8 × 10-3 N oder weniger
pro mm Breite des Bands, bevorzugt 12 × 9,8 × 10-3 N pro mm
Breite. Durch Ausüben von Zug innerhalb des obigen Bereichs
werden die im amorphen Band erzeugten Spannungen verringert,
um zu verhindern, daß die Betriebs-Restmagnetflußdichte
ΔBb des Magnetkerns zunimmt. Die Gesamttoleranz des toroid
förmig gewickelten Bands sollte im Bereich von "Breite des
Bands + 0,3 mm" liegen, um eine Zunahme der Betriebs-Rest
magnetflußdichte ΔBb aufgrund von Stößen oder Schlägen auf
den toroidförmigen Magnetkern während der Herstellung der
sättigbaren Drossel zu vermeiden. Die Ausübung von Zug im
obigen Bereich sowie die Dickentoleranz im obigen Bereich
sind dazu wichtig, daß der Magnetkern diejenigen Steue
rungsmagneteigenschaften erzielt, wie sie bei der Erfindung
spezifiziert sind. Zwischen benachbarte Schichten des Bands
kann eine isolierende Beschichtung aus Keramik usw. dadurch
eingefügt werden, daß die isolierende Beschichtung auf das
Band gelegt wird und sie zusammen gewickelt werden.
Dann wird das toroidförmig gewickelte Band einer Wärmebe
handlung unterzogen, während ein Magnetfeld von 200 A/m oder
mehr entlang dem Magnetpfad des gewickelten Bands in einer
Inertgasatmosphäre wie Stickstoffatmosphäre angelegt wird.
Die Temperatur wird ausgehend von der Raumtemperatur auf
eine Temperatur erhöht, bei der das amorphe Band nicht kris
tallisiert, im Allgemeinen 440-480°C, obwohl Abhängigkeit
von der chemischen Zusammensetzung der Legierung besteht.
Die Erwärmung erfolgt mit einer Temperaturerhöhungsrate von
5-15°C/Min., und die Temperatur wird dann für 10-60 Mi
nuten aufrechterhalten. Durch den obigen Vorheizvorgang wird
der im Wärmebehandlungsofen während des Temperaturanstiegs
erzeugte Temperaturgradient minimiert. Die Temperatur beim
Vorheizvorgang soll so hoch wie möglich sein, solange aber
keine Kristallisation gestartet wird. Nach dem Vorheizen
wird die Temperatur mit einer Temperaturerhöhungsrate von
1-5°C/Min. auf 540-580°C erhöht und dort für 0,5-2
Stunden gehalten, um das amorphe Band zu kristallisieren.
Dann wird die Temperatur mit einer Abkühlrate von 1,5-7,3°C/Min.
auf ungefähr 100°C gesenkt, und danach kann eine Ab
kühlung auf Raumtemperatur erfolgen, um dadurch einen erfin
dungsgemäßen toroidförmigen Magnetkern zu erhalten, wie er
in Fig. 2 dargestellt ist, der einen Außendurchmesser von
6-100 mm, einen Innendurchmesser von 4-80 mm und eine
Dicke von 2-25 mm aufweist.
Der so hergestellte Magnetkern wird in einem isolierenden
Kunststoffgehäuse aus Polyethylenterephthalat usw. mit Sili
confett angeordnet, und es wird eine Wicklung mit einer ge
eigneten Anzahl von Windungen um seinen Umfang gewickelt, um
eine sättigbare Drossel zu erhalten, wie sie in Fig. 3 dar
gestellt ist. Bei der Erfindung wird hohes Funktionsvermögen
bei verringerter Anzahl von Windungen erzielt.
Der auf die oben beschriebene Weise hergestellte Magnetkern
zeigt die folgenden Steuerungsmagneteigenschaften, gemessen
bei einer Kerntemperatur von 25°C, wenn er durch eine unipo
lare Rechteckspannung mit einem Tastverhältnis von 0,5 und
einer Frequenz von 50 kHz betrieben wird.
Die Betriebs-Restmagnetflußdichte ΔBb beträgt 0,12 T oder
weniger, vorzugsweise 0,08 T oder weniger. Ein Wert über
0,12 T macht den Einstellbereich für das Ausgangssignal des
magnetischen Verstärkers in abträglicher Weise schmaler,
wenn Ansteuerung bei 20 kHz oder mehr erfolgt. Die Gesamt
steuerungs-Betriebsmagnetflußdichte ΔBr beträgt 2,0 T oder
mehr, vorzugsweise 2,0-3,0 T. Ein Wert unter 2,0 T ist un
günstig, da die in einem magnetischen Verstärker verwendete
sättigbare Drossel eine erhöhte Anzahl von Windungen benö
tigt, wenn sie mit 20 kHz oder einer noch höheren Frequenz
betrieben wird.
Die Gesamtsteuerungsverstärkung Gr beträgt 0,10-0,20
T(A/m), wobei diese aus der folgenden Gleichung berechnet
wird:
Gr = 0,8 × (ΔBr-ΔBb)/Hr,
wobei Hr die Gesamtsteuerungsmagnetkraft ist, die als dieje
nige Steuerungsmagnetkraft definiert ist, die 0,8 × (ΔBr-ΔBb)
+ ΔBb entspricht. Wenn Gr außerhalb des obigen Bereichs
liegt, erfordert die sättigbare Drossel im magnetischen Ver
stärker eine extrem große elektrische Steuerleistung.
Die obigen Steuerungseigenschaften wurden unter Verwendung
einer Meßschaltung gemessen, wie sie in Fig. 4 dargestellt
ist. Eine der Ausgangswicklung einer in einem magnetischen
Verstärker verwendeten sättigbaren Drossel SR entsprechende
Wicklung NL ist über einen Widerstand RL mit einer Wechsel
spannungsversorgung Eg verbunden. Eine Wicklung Nc ist eine
Steuerungswicklung, die über eine Induktivität Lc und einen
Widerstand Rc mit einer variablen Gleichspannungsversorgung
Ec verbunden ist. Eine Wicklung Nv ist eine Wicklung zum Er
mitteln von ΔB. Q ist ein Schalttransistor. Der Integrati
onswert der Anschlußspannung ev über die Totzeitperiode
wurde durch ein Digitaloszilloskop Os bestimmt, wobei dieser
Wert dann durch die Anzahl der Windungen der Wicklung Nv und
die effektive Querschnittsfläche des Kerns geteilt wurde, um
ΔB zu erhalten. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ist ΔBb
die Differenz zwischen der maximalen Magnetflußdichte Bm
und der Restmagnetflußdichte Br. ΔBr steht über die Glei
chung ΔBr = ΔB-ΔBb mit ΔB in Zusammenhang. Die steuernde
Magnetisierungskraft H wurde dadurch erhalten, daß das Pro
dukt aus dem Meßwert ic und der Anzahl von Windungen der
Wicklung Nc durch den mittleren Magnetpfad des Kerns geteilt
wurde.
In Fig. 1 ist eine Schaltung eines bevorzugten Ausführungs
beispiels des Schaltreglers mit mehreren Ausgängen vom Typ
mit magnetischem Verstärker mit der erfindungsgemäßen sät
tigbaren Drossel dargestellt. Der Schaltregler umfaßt einen
Primärschaltkreis auf der Primärseite eines Haupttransistors
4 sowie einen Sekundärschaltkreis auf der Sekundärseite des
selben.
Der Primärschaltkreis umfaßt im Wesentlichen eine Eingangs-
Gleichspannungsquelle 1, ein Schaltelement 2 (MOSFET) sowie
eine Primärwicklung 5, die in Reihe geschaltet sind. Ferner
sind im Primärschaltkreis, wie in Fig. 1 dargestellt, eine
Diode 3 und eine zweite Primärwicklung 6 vorhanden.
Der Sekundärschaltkreis umfaßt eine Hauptausgangsschaltung
zum Steuern und Stabilisieren einer Hauptausgangsspannung V1
(zwischen Ausgangsanschlüssen 16 und 25) durch Impulsbrei
ten-Regelungsfunktion des Schaltelements 2, sowie eine Se
kundärausgangsschaltung. Die Hauptausgangsschaltung, wie in
Fig. 1 dargestellt, ist ein Durchflußwandler mit einem ein
zelnen Schaltelement, und er umfaßt im Wesentlichen eine
Eingangs-Gleichspannungsquelle 1, das Schaltelement 2, einen
Transformator 4, Dioden 21, 22, eine Glättungsdrosselspule
23 sowie einen Glättungskondensator 12. Die Sekundäraus
gangsschaltung umfaßt einen magnetischen Verstärker zum Re
geln und Stabilisieren einer Sekundärausgangsspannung V2
(zwischen Ausgangsanschlüssen 16 und 15), Dioden 9, 10, 14,
eine Glättungs-Drosselspule 11 sowie einen Glättungskonden
sator 12. Der in Fig. 1 dargestellte magnetische Verstärker
ist vom Ramey-Typ mit schnellem Ansprechverhalten, und er
umfaßt eine sättigbare Drossel 8, eine Diode 9, eine Diode
14 und einen Abweichungsverstärker 13. Der Anodenteil der
Diode 9 ist mit der sättigbaren Drossel 8 verbunden, während
der Kathodenteil derselben mit der Verbindungsstelle zwi
schen der sättigbaren Drossel 8 und der Diode 9 in Neben
schlußkonfiguration verbunden ist, und der zugehörige Ano
denteil ist über den Abweichungsverstärker 13 mit dem Aus
gangsanschluß 16 verbunden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsge
mäßen Schaltreglers mit mehreren Ausgängen vom Typ mit ma
gnetischem Verstärker sind sowohl die Hauptausgangsschaltung
als auch die Sekundärausgangsschaltung jeweils mit demselben
Ende einer Sekundärwicklung 7 verbunden. Durch einen derar
tigen Aufbau wird ein Spannungsabfall im durch den magneti
schen Verstärker geregelten Sekundärausgangssignal wirkungs
voll verhindert, ohne daß zusätzliche Elemente oder Schal
tungen zu verwenden sind, wie im Stand der Technik vorge
schlagen, wie in der oben genannten japanischen Patentver
öffentlichung Nr. 2-61177 und der japanischen Patentoffenle
gung Nr. 63-56168, und zwar selbst dann, wenn der Laststrom
im Sekundärausgangskreis ansteigt, um es dadurch zu ermögli
chen, einen kleinen Schaltregler mit mehreren Ausgängen vom
Typ mit magnetischem Verstärker mit hohem Wirkungsgrad und
hoher Zuverlässigkeit zu erhalten.
Eine weitere Größenverringerung und eine weitere Verbesse
rung des Wirkungsgrads und der Zuverlässigkeit können dann
erzielt werden, wenn die Ausgangsspannung der Hauptausgangs
schaltung +5 V beträgt und die Ausgangsspannung der Sekun
därausgangsschaltung +3,3 V beträgt, da selbst dann, wenn
der Laststrom im Sekundärausgangskreis ansteigt, verhindert
ist, daß die Sekundärausgangsspannung kleiner als der Be
zugswert von +3,135 V wird.
Die Schaltfrequenz des Schaltreglers mit mehreren Ausgängen
vom Typ mit magnetischem Verstärker beträgt vorzugsweise
30-150 kHz, um eine kleine sättigbare Drossel mit hohem
Wirkungsgrad und hoher Zuverlässigkeit zu erhalten. Außerdem
wird leicht eine Störspannung am Anschluß vermieden, da der
obige Schaltfrequenzbereich niedriger als der durch CISPR
(Comité International Spécial des Perturbations Radioélec
triques) Pub. 11 vorgeschriebene Frequenzbereich ist.
Nun wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden
Beispiele weiter beschrieben, die als verschiedene bevorzug
te Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichend zu be
trachten sind.
Jede Schmelze mit einer jeweiligen chemischen Zusammenset
zung, wie sie in der folgenden Tabelle 1 angegeben ist, wur
de zu einem Band mit 5 mm Breite und 20 µm Dicke ausgebil
det. Röntgenbeugungsmessungen und Transmissionselektronen
mikroskop-Photos jedes Bands zeigten, daß die sich ergeben
den Bänder im Wesentlichen amorph waren.
Als nächstes wurde jedes amorphe Band zu einem toroidförmig
gewickelten Band umgebildet, während in der Längsrichtung
desselben eine Zugspannung ausgeübt wurde. Die Zugspannung
und die Dickentoleranz des gewickelten Bands sind in der Ta
belle 1 angegeben.
Dann wurde das toroidförmig gewickelte Band einer Wärmebe
handlung in Stickstoffatmosphäre unterzogen, während ein Ma
gnetfeld von 200 A/m in der Richtung des Magnetpfads des ge
wickelten Bands angelegt wurde. Genauer gesagt, wurde das
toroidförmig gewickelte Band von Raumtemperatur über 1 Stun
de hinweg auf 470°C erwärmt und für 30 Minuten bei 470°C ge
halten. Dann wurde die Temperatur von 470°C über 30 Minuten
hinweg auf eine in der Tabelle 1 angegebene Temperatur er
höht und dort für eine Stunde gehalten, um das amorphe Band
zu kristallisieren. Das so behandelte toroidförmig gewickel
te Band wurde über 3 Stunden hinweg von 540°C auf 100°C ab
gekühlt, und dann konnte es an Luft auf Raumtemperatur ab
kühlen, um dadurch einen jeweiligen toroidförmigen Magnet
kern zu erhalten. Ferner wurden andere Magnetkerne dadurch
hergestellt, daß ein amorphes Band (Vergleichsbeispiele 15-17)
oder ein Permalloyband (Vergleichsbeispiele 18-19)
gewickelt wurde.
Die so hergestellten Magnetkerne hatten einen Innendurchmes
ser von 10 mm, einen Außendurchmesser von 13 mm und eine Di
cke von 5 mm.
Die Steuerungsmagneteigenschaften (ΔBr, ΔBb, Hr und Gr) des
Magnetkerns wurden unter Verwendung der in Fig. 4 darge
stellten Meßschaltung gemessen. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle 2 angegeben.
Wie es aus der Tabelle 2 erkennbar ist, zeigten die Proben
Nr. 9, 11, 14 keine Steuerungsmagneteigenschaften, wie sie
bei der Erfindung erforderlich sind, und zwar aufgrund einer
Zugspannung über 20 × 9,8 × 10-3 N pro mm Breite. Da bei den
Proben Nr. 8 und 13 die Dickentoleranz größer als 0,3 mm
war, gelang es auch diesen Proben nicht, die Forderungen ge
mäß der Erfindung zu erfüllen. Außerdem gelang es den Proben
Nr. 7, 10 und 12 ebenfalls nicht, den Forderungen gemäß der
Erfindung zu genügen, da die Kristallisationstemperatur
590°C betrug.
Um jeden Magnetkern wurde, nachdem er in einem Kunststoffge
häuse untergebracht war, ein leitender Draht so gewickelt,
daß die in Tabelle 4 angegebene Anzahl von Windungen vor
lag, um eine jeweilige sättigbare Drossel herzustellen, wie
sie in Fig. 3 dargestellt ist. Ein jeweiliger Schaltregler
mit zwei Ausgängen vom Typ mit magnetischer Verstärkung, wie
in Fig. 1 dargestellt, wurde unter Verwendung der so herge
stellten sättigbaren Drossel aufgebaut, und es wurden die
Regelungsfunktion, der Temperaturanstieg und der Rücksetz
strom ohne Last gemessen. Der Schaltregler wurde unter den
folgenden Bedingungen bei einer Schaltfrequenz von 50 kHz
betrieben.
An der Oberfläche jeder sättigbaren Drossel wurde der Tempe
raturanstieg ΔT eine Stunde nach dem Start des Betriebs ge
messen, während Luftkühlung der Drossel durch einen Kühllüf
ter angehalten war. Die Regelungsfunktion wurde als "gut"
beurteilt, wenn die Sekundärausgangsspannung V2 +3,135 V bis
+3,465 V betrug, dagegen als "schlecht", wenn dies nicht der
Fall war.
Die Umgebungstemperatur wird normalerweise auf ungefähr 50°C
oder weniger für zufriedenstellenden Betrieb des Schaltreg
lers eingestellt. Wenn die Umgebungstemperatur 50°C beträgt,
beträgt der Temperaturanstieg der umgebenden Atmosphäre aus
gehend von der Raumtemperatur ungefähr 20°C. Daher sollte,
unter Berücksichtigung der Isolierqualität E (JIS C 4003)
des die Teile des Schaltreglers bildenden Isoliermaterials
der Temperaturanstieg ΔT an der Oberfläche der sättigbaren
Drossel auf 40°C oder weniger eingestellt werden. Die Iso
lierqualität E gemäß JIS C 4003 bedeutet eine Isolierung,
die einer Temperatur von 120°C ausreichend stand hält.
Wie es aus der Tabelle 4 erkennbar ist, zeigte jede der sät
tigbaren Vergleichsdrosseln (Nr. 7-19) schlechte Rege
lungsfunktion und/oder einen hohen Temperaturanstieg. Daher
sollte die Größe des bei der sättigbaren Vergleichsdrossel
verwendeten Kerns erhöht werden, um zufriedenstellenden Be
trieb eines Schaltreglers zu gewährleisten, was zu einer un
günstigen Vergrößerung der Vorrichtung führt.
Andererseits zeigten Schaltregler unter Verwendung erfin
dungsgemäßer sättigbarer Drosseln gute Regelungsfunktion so
wie einen Temperaturanstieg ΔT unter 40°C, wobei die Anzahl
von Windungen klein war und die Größe des Magnetkerns klein
war, was es ermöglichte, die Größe des Schaltreglers zu ver
ringern.
Auch zeigten die Ergebnisse, daß der Rücksetzstrom ohne
Last bei der Erfindung höchstens 42 mA betrug. Dies verbes
sert den Wirkungsgrad des Schaltreglers, da die verbrauchte
Regelungsenergie gering ist.
Es wurden die Regelungsfunktion, der Temperaturanstieg und
der Rücksetzstrom ohne Last auf dieselbe Weise wie oben ge
messen, mit der Ausnahme, daß die Schaltfrequenz auf
100 kHz geändert war.
Wie es aus der Tabelle 5 erkennbar ist, zeigte jede der
sättigbaren Vergleichsdrosseln (Nr. 7-19) schlechte Rege
lungsfunktion und/oder einen hohen Temperaturanstieg. Insbe
sondere waren die Meßergebnisse bei den Proben Nr. 15 und
18 aufgrund eines extremen Temperaturanstiegs nicht praxis
gerecht. Daher sollte die Größe des bei einer sättigbaren
Vergleichsdrossel verwendeten Kerns erhöht werden, um zu
friedenstellenden Betrieb eines Schaltreglers zu gewährleis
ten, was zu einer ungünstigen Zunahme der Größe der Vorrich
tung führt.
Andererseits zeigten Schaltregler unter Verwendung erfin
dungsgemäßer sättigbarer Drosseln gutes Regelungsvermögen
sowie einen Temperaturanstieg ΔT unter 40°C, und die Anzahl
der Windungen war klein, und die Größe des Magnetkerns war
gering, was es ermöglichte, die Größe des Schaltreglers zu
verringern. Auch zeigten die Ergebnisse, daß der Rücksetz
strom ohne Last bei der Erfindung höchstens 56 mA betrug.
Dies verbessert den Wirkungsgrad des Schaltreglers, da die
verbrauchte Regelungsleistung gering ist.
Es wurden der Temperaturanstieg und der Rücksetzstrom ohne
Last auf dieselbe Weise wie oben angegeben gemessen, mit der
Ausnahme, daß die Schaltfrequenz auf 150 kHz geändert war.
Wie es aus der Tabelle 6 erkennbar ist, zeigte jede der sät
tigbaren Vergleichsdrosseln (Nr. 7-19) schlechte Rege
lungsfunktion und/oder einen hohen Temperaturanstieg. Insbe
sondere waren die Meßwerte bei den Proben Nr. 15 und 18
aufgrund eines extremen Temperaturanstiegs nicht praxisge
recht. Daher sollte die Größe des Kerns bei der sättigbaren
Vergleichsdrossel erhöht werden, um zufriedenstellenden Be
trieb eines Schaltreglers zu gewährleisten, was zu einer un
günstigen Vergrößerung der Vorrichtung führt.
Andererseits zeigten Schaltregler unter Verwendung erfin
dungsgemäßer sättigbarer Drosseln gute Regelungsfunktion und
einen Temperaturanstieg ΔT unter 40°C, wobei die Anzahl der
Windungen klein war und die Größe des Magnetkerns gering
war, wodurch die Größe des Schaltreglers verringert werden
konnte. Auch zeigten die Ergebnisse, daß der Rücksetzstrom
ohne Last bei der Erfindung höchstens 97 mA betrug. Dies
verbessert den Wirkungsgrad des Schaltreglers, da die umge
setzte Regelungsleistung gering ist.
Es wurden die Abhängigkeit von der Anzahl von Windungen, der
Regelungsfunktion, des maximalen Temperaturanstiegs ΔTmax
sowie des Rücksetzstroms ohne Last von der Schaltfrequenz
auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 bewertet, wobei die
Magnetkerne Nr. 2, 5, 6, 8, 10, 14 und 16-18 verwendet
wurden.
Wie es aus den Ergebnissen erkennbar ist, erfüllten die er
findungsgemäßen Schaltregler gleichzeitig die Forderungen
nach guter Regelungsfunktion und einem maximalen Temperatur
anstieg ΔTmax von 40°C oder weniger bei Schaltfrequenzen im
Bereich von 30 kHz bis 150 kHz. Es scheint, daß ein derar
tiges gleichzeitiges Erfüllen unter Verwendung magnetischer
Vergleichskerne nicht erzielbar ist.
Insbesondere dann, wenn die Schaltfrequenz im Bereich von
30-150 kHz eingestellt wird, was niedriger als die Unter
grenze des durch CISPR Pub. 11 vorgeschriebenen Frequenzbe
reichs ist, sind die erfindungsgemäßen Magnetkerne gegenüber
magnetischen Vergleichskernen dahingehend von Vorteil, daß
sie eine sättigbare Drossel und einen Schaltregler mit ver
ringerter Größe, hohem Wirkungsgrad und hoher Zuverlässig
keit schaffen. Auch können Störsignale der Anschlußspannung
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Magnetkerne leicht
vermieden werden. Außerdem kann die Anzahl der Windungen un
ter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetkerns verrin
gert werden, ohne daß in einem weiten Schaltfrequenzbereich
von 30-150 kHz das Funktionsvermögen des Schaltreglers
verlorengeht. Dies erhöht die Produktivität.
Wie oben beschrieben, liefert der erfindungsgemäße Magnet
kern eine sättigbare Drossel mit niedrigem Spannungsabfall
ohne die Verwendung zusätzlicher Schaltungselemente, wie sie
im Stand der Technik erforderlich sind, und zwar selbst bei
großem Laststrom, und er verzeichnet selbst bei Betrieb bei
höherer Frequenz einen geringen Temperaturanstieg. Ein
Schaltregler mit mehreren Ausgängen vom Typ mit magnetischem
Verstärker, der mit der sättigbaren Drossel mit dem erfin
dungsgemäßen Magnetkern aufgebaut ist, zeigt verschiedene
Vorteile wie gute Regelungsfunktion selbst bei großem Last
strom, geringen Temperaturanstieg, geringe Größe, hohen Wir
kungsgrad, eine verringerte Anzahl von für die Konstruktion
erforderlichen Teilen, einfache Steuerung der Störsignal
spannung am Anschluß usw. Durch diese Vorteile kann eine
hoch zuverlässige Schaltvorrichtung erhalten werden, die
insbesondere als Schaltregler zur Verwendung in Computern
geeignet ist, die niedrige Spannung und einen großen Last
strom benötigen.
Claims (6)
1. Magnetkern zur Verwendung in einer sättigbaren Drossel
aus einer weichmagnetischen Legierung auf Fe-Basis, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Legierung als wesentliche Legie
rungselemente Fe, Cu und M enthält, wobei M mindestens ein
aus der aus Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo bestehenden Gruppe
ausgewähltes Element ist, und sie eine Legierungsstruktur
mit mindestens einem Flächenanteil feinkristalliner Teilchen
mit einer mittleren Teilchengröße von 100 nm oder weniger
von 50% aufweist, wobei der Magnetkern die folgenden Steu
ermagneteigenschaften, gemessen bei einer Kerntemperatur von
25°C und Verwendung einer unipolaren Rechteckspannung von
50 kHz bei einem Tastverhältnis von 0,5 aufweist:
- - 0,12 T oder weniger als Betriebs-Restmagnetflußdichte ΔBb;
- - 2,0 T oder mehr als Gesamtsteuerungs-Betriebsmagnetfluß dichte ΔBr und
- - 0,10-0,20 T/(A/m) Gesamtsteuerungsverstärkung Gr, wie
durch die folgende Gleichung berechnet:
Gr = 0,8 × (ΔBr-ΔBb)/Hr,
wobei Hr die Gesamtsteuerungs-Magnetisierungskraft ist, die als 0,8 × (ΔBr-ΔBb) + ΔBb entsprechende Steuerungsmagneti sierungskraft definiert ist.
2. Schaltregler mit einem magnetischen Verstärker mit
einer sättigbaren Drossel, dadurch gekennzeichnet, daß die
sättigbare Drossel den Magnetkern gemäß Anspruch 1 enthält.
3. Schaltregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
- - einen Primärschaltkreis mit einer Eingangsspannungsquelle (1), einem Schaltelement (2) und einer Primärwicklung (5) eines Haupttransformators (4); und
- - einen Sekundärschaltkreis mit einer Hauptausgangsschaltung zum Regeln eines Hauptausgangssignals durch einen Impuls breiten-Regelungsbetrieb des Schaltelements, und einer Se kundärausgangsschaltung mit dem magnetischen Verstärker zum Regeln eines Sekundärausgangssignals;
- - wobei die Hauptausgangsschaltung und die Sekundärausgangs schaltung jeweils mit derselben Sekundärwicklung des Haupt transformators verbunden sind.
4. Schaltregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptausgangsspannung +5 V beträgt und die Sekun
därausgangsspannung +3,3 V beträgt.
5. Schaltregler nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltfrequenz 30-150 kHz be
trägt.
6. Computer, dadurch gekennzeichnet, daß er mit dem
Schaltregler nach einem der Ansprüche 2-5 ausgerüstet ist.
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