如何降低電感磁芯的損耗【容樂電子】

　　我們知道電感磁芯是很多電子產(chǎn)品都會用到的產(chǎn)品，電子產(chǎn)品在使用的過程中會產(chǎn)生一定的損耗，電感磁芯也不例外。如果電感磁芯損耗過大，會影響電感磁芯的使用壽命。

　　電感磁芯損耗的特性(主要包括磁滯損耗和渦流損耗)是功率材料最重要的指標之一，它影響甚至決定了整機的工作效率、溫升和可靠性。

　　電感器磁芯損耗

　　1. 磁滯損失

　　當磁芯材料被磁化時，有兩部分能量被發(fā)送到磁場，其中一部分被轉(zhuǎn)換成勢能，即當外部磁化電流被除去時，磁場能量可以返回到電路中，而另一部分則通過克服摩擦而消耗，稱為磁滯損耗。

　　磁化曲線陰影部分的面積表示磁芯在一個工作周期中的磁化過程中遲滯引起的能量損失。影響損耗面積的參數(shù)有最大工作磁通密度B、最大磁場強度H、剩磁Br和矯頑力Hc，其中磁通密度和磁場強度取決于外部電場條件和磁芯尺寸參數(shù)，而Br和Hc取決于材料性質(zhì)。

　　對于電感磁芯的每個磁化周期，都需要損失與磁滯環(huán)路所包圍面積成比例的能量。頻率越高，損耗功率越大，磁感應(yīng)擺幅越大，外殼面積越大，磁滯損耗越大。

　　2. 渦流損耗

　　當向磁芯線圈添加交流電壓時，激勵電流流過線圈，勵磁電流產(chǎn)生的所有磁通量都通過磁芯。磁芯本身是導體，磁芯橫截面周圍的所有磁通量都連接在一起，形成單匝次級線圈。

　　由于磁芯材料的電阻率不是無限的，磁芯周圍有一定的電阻，感應(yīng)電壓產(chǎn)生電流，即渦流，它流過這個電阻，造成損耗，即渦流損耗。

　　3. 殘余損失

　　殘余損耗是由磁化松弛效應(yīng)或磁滯效應(yīng)引起的。所謂松弛是指在磁化或反磁化過程中，磁化狀態(tài)不會隨著磁化強度的變化而立即改變到其最終狀態(tài)，而是需要一個過程，而這種“時間效應(yīng)”是造成殘余損耗的原因。

　　它主要是在高頻1MHz以上有一些松弛損耗和自旋磁共振等，在開關(guān)電源上數(shù)百KHz的電力電子器件中，殘余損耗的比例很低，可以近似忽略不計。

　　在選擇合適的磁芯時，應(yīng)考慮不同的曲線和頻率特性，因為曲線決定了電感器的高頻損耗、飽和曲線和電感。因為渦流一方面造成電阻損失，使磁性材料發(fā)熱，使激勵電流增大，另一方面減小磁芯的有效導磁面積。

　　因此，盡量選擇具有高電阻率的磁性材料或軋制帶鋼的形式，以減少渦流損耗。因此，新型鉑材料NPH-L適用于高頻率、高功率器件的低損耗金屬粉末磁芯。

　　磁芯損耗是由磁芯材料中的交變磁場引起的。某種材料引起的損耗是工作頻率和總磁通量擺幅的函數(shù)，從而降低了有效傳導損耗。磁芯損耗是由磁芯材料的磁滯、渦流和殘余損耗引起的。

　　因此，磁芯損耗是磁滯損耗、渦流損耗和剩磁損耗的總和。遲滯損耗是由遲滯引起的功率損耗，與滯后環(huán)路包圍的區(qū)域成正比。當通過磁芯的磁場發(fā)生變化時，磁芯中發(fā)生渦流，渦流引起的損耗稱為渦流損耗。殘余損耗是除磁滯損耗和渦流損耗之外的所有損耗。