几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金一.磁性材料的基本特性. 磁性材料的磁化曲线性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H 曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
. 软磁材料的常用磁性能参数和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
形比：Br∕Bs顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ，ρ 降低，滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：功率耗散（mW）/表面积（cm2）. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
磁芯种类和精编法选磁芯
磁芯种类和精编法选磁芯Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯铁氧体磁芯（常用的）：锰锌系列，镍锌系列合金类磁芯：铁粉芯，钼坡莫合金（不常见）根据变压器用途选磁芯：PQ功率磁芯：功率传输变压器，开关电源变压器，滤波电感器，宽频及脉冲变压器，转换电源变压器主要材质：TP3，TP4EP型高导磁芯：主要用于滤波器波形整理，消除杂波，使视频清晰或音频保真根据滤波器电感量大小：AL=（L/N2）*1000000（nH）N2（准确的说法是叫电感系数，他是为了便于开关电源的匝数引入的，(N*N=Lp/Al 其中N为线圈的匝数,Lp为线圈的电感量,Al为电感系数)一般手册上给的是1匝线圈的电感量,有的给出的是1000的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH，nH(纳亨)（不常用）磁芯结构的选择：选择时要尽量降低漏磁和漏感，增加线圈散热面积，有利于屏蔽，线圈绕线容易，装配接线方便。
不同磁芯对变压器的工作影响：常用的PQ和EP磁芯参数PQ型磁芯参数：特点：有10种形状构成系列供选用。
为高密度（定义）安装而设计的磁芯形状。
用途：开关电源用变压器，扼流圈等。
EP 型磁芯参数：AP 法选磁芯：令初次绕组的有效值电压为U 1，初次线圈的匝数为N p ，所选磁芯的交流磁通密度为B AC ，磁通量为φ，开关周期为T ，开关频率为f ，初次侧电流的波形系数是K f ，磁芯有效横截面积为A e 有关系式： U 1=N Pdφdt=N P B AC A e K fT×10−4=N P B AC A e K f ×10−4 (1) 考虑到K f =4k f 关系式之后 波形系数K f ：4*f fK k = (2)波形因数k f ：rmsf ave U k U =(3)U rms 采用有效值，U ave 采用整流平均值（均绝值） 正弦波的有效值为峰值的√22倍,整流平均值为峰值的2π倍 可推导出： N P =U1×1044K f B AC A e f(4)同理设次级绕组电压为U s ，其绕组为N s ，可得：N s =Us×1044Kf B AC A e f(5)设绕组的电流密度为J （400A/cm 2），导线截面积为S=I/J ，高频变压器的窗口利用系数为K w ，初次绕组有效值电流分别为I 1, I 2，绕组面积被完全利用时：K w A w=N P×I1J +N S×I2J(6)A w=N PK w ×I1J+N SK w×I2J(7)将（4）（5）整理进（7）后得：A w=U1I1+U S I24K w K f JB AC A e f×104 (8)AP=A w A e=U1I1+U S I24K f B AC A e f×104×A e=P l+P O4K f B AC A e f×104 (9)高频变压器的视在功率为初次绕组所承受的总功率，即S=P l+P O。
磁分芯类型 -回复
磁分芯类型-回复磁分芯类型，简称磁芯，是磁性材料的一种形式，广泛应用于电力工程、电子设备、通信技术等领域。
磁芯的选择和设计对于电路的性能至关重要。
本文将详细介绍不同类型的磁芯及其特点，以及如何选择适合的磁芯。
一、铁氧体磁芯铁氧体磁芯是最常见的一种磁芯类型。
铁氧体由铁、氧和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、低磁滞和低涡流损耗的特点，适用于高频应用。
其中，软磁铁氧体适用于高频变压器、电感和磁磁耦合器等领域，而硬磁铁氧体则适用于永磁装配和磁传感器等领域。
二、镍锌磁芯镍锌磁芯是另一种常见的磁芯类型。
镍锌磁芯由镍、锌和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、高磁饱和和低磁滞的特点，适用于低频和高频应用。
镍锌磁芯适用于接收传感器、变压器和滤波器等领域。
三、铁矽磁芯铁矽磁芯是一种低成本的磁芯类型。
铁矽磁芯由铁和矽组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于低频应用。
铁矽磁芯适用于变压器、电感和电源转换器等领域。
四、铁氮磁芯铁氮磁芯是一种新兴的磁芯类型。
铁氮磁芯由铁和氮组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于高频和超高频应用。
铁氮磁芯适用于通信设备、微波设备和卫星通信等领域。
选择适合的磁芯是电路设计的重要一环。
当选择磁芯时，首先需要考虑应用的频率范围。
高频应用通常选择铁氧体磁芯，而低频应用则可选择其他类型的磁芯。
其次，还需要考虑磁芯材料的磁导率和磁滞特性。
磁导率越高，磁芯吸收的磁场越多，能量损失越小。
磁滞特性越低，磁芯在磁场变化时的能量损失越小。
因此，往往选择具有高磁导率和低磁滞的磁芯材料。
最后，还需要考虑磁芯的尺寸和形状。
不同的应用场景可能需要不同尺寸和形状的磁芯，因此需要根据具体情况进行设计和选择。
总之，磁分芯类型广泛应用于电子设备和通信技术领域。
不同类型的磁芯具有不同的特点和适用范围。
选择适合的磁芯需要考虑应用的频率范围、磁导率、磁滞特性以及尺寸和形状等因素。
通过合理选择和设计磁芯，可以提高电路的性能和效率。
磁性材料的基本特性及分类参数
一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
常见软磁磁芯种类及比较
常见软磁磁芯种类及比较从事设计变压器和电感器工程师在面临磁芯的选型时，通常会问：使用哪一种材料最好？这个问题没有通用答案，材料的选择取决于应用场合与使用频率。
选择任何材料都只是一种折中方案。
例如，某些材料能够使温升程度降至最低，但是比较昂贵。
但是，如果用户愿意忍受较高程度的温升，可能大且较便宜的组件便可胜任。
最佳材料的选择首先依赖于您是否将其应用于电感器或变压器。
从这一点出发，操作频率和成本也很重要。
不同的材料适用于不同的频率范围、操作温度和磁通密度。
将磁芯的选择范围缩小至某个特定类型后，建议试用各个不同的磁芯，然后做出最终选择。
下面表格是各种常见的软磁材料比较表。
常见软磁材料比较表软磁磁性材料组合饱和磁通密度（T）磁导率磁芯损耗相对成本温度稳定磁粉芯材料∙铁硅铝铁·硅·铝 1.05 14-125 低低佳∙铁硅铁·硅 1.6 60 高低佳∙高磁通铁·鎳 1.5 14-160 中等中等更佳∙钼坡莫铁·鎳·鉬 0.75 14-550 最低高最佳铁氧体材料锰锌 0.45 900-10K 最低最低差绕带磁芯铁·鎳·鉬 0.7 100K 极低极高极佳铁粉芯铁 1.2-1.5 3-100 最高最低差∙磁粉芯:磁粉芯是一种具有均匀分布式气隙的材料，拥有许多优秀的磁特性-高电阻，低磁滞和低涡流损耗，以及在直流和交流条件下极佳的电感稳定性。
美磁的磁粉芯材料不使用有机粘结剂，因此，不会有使用铁粉芯时出现的热老化现象。
分布气隙材料相互之间具有合金颗粒绝缘层。
这允许随着电流的不断增加达到软饱和，提供故障保护。
具有离散气隙的磁芯（铁氧体）具有高电感，使曲线中出现转折，造成急速饱和。
具有分布气隙的磁芯在高温条件下拥有较理想的B m a x 和直流偏置。
具有离散气隙的磁芯（铁氧体）将在气隙周围造成边缘磁通，损耗显著增加。
美磁公司现提供四种不同的磁粉芯材料，点击以下名称，即可得到各种不同材料的优势、用途、以及规格尺寸。
磁芯材料(基础)
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率m：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
二、软磁材料的发展及种类1.软磁材料的发展软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。
随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。
到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。
直到现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。
到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。
从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。
磁芯种类和AP法选磁芯
磁芯种类和AP法选磁芯1. 引言磁芯是电子器件中的重要组成部分，广泛应用于通信、计算机、电力等领域。
不同的磁芯种类具有不同的特性和应用场景，因此在选择磁芯时需要综合考虑各种因素，如频率特性、磁化特性、尺寸和成本等。
本文将介绍一些常见的磁芯种类，并详细介绍AP法选磁芯的方法和步骤。
2. 常见的磁芯种类2.1 粉末磁芯粉末磁芯是由细小的磁性粉末和有机粘结剂组成的。
其主要特点是体积小、重量轻，具有较高的磁导率和低的涡流损耗。
粉末磁芯适用于高频电路和宽频带应用，如变压器、电感器等。
2.2 磁性氧化铁磁芯磁性氧化铁磁芯是一种由氧化铁制成的磁芯，具有优良的磁导率和饱和磁感应强度。
它具有高温稳定性和低温漂移性能，适用于高频和高温环境下的应用，如高频变压器、滤波器等。
2.3 铁氧体磁芯铁氧体磁芯是由铁、氧和一种或多种添加剂混合制成的磁芯。
它具有较高的饱和磁感应强度和磁导率，广泛应用于电力输配电设备、电机、传感器等领域。
2.4 铁氧体磁钴磁芯铁氧体磁钴磁芯是在铁氧体磁芯中加入少量钴元素制成的。
它具有更高的饱和磁感应强度和导磁率，适用于高频和高温环境下的应用，如高频电感器、磁存储器等。
2.5 铁氧体软磁磁芯铁氧体软磁磁芯是一种具有较低磁导率和饱和磁感应强度的磁芯。
它适用于高精度、低能耗的应用，如传感器、音频设备等。
3. AP法选磁芯的方法和步骤AP法即Analytic Programming法，是一种通过数学建模和计算机仿真来设计磁芯参数的方法。
它可以帮助工程师准确选择合适的磁芯，并优化设计参数，以满足特定的需求。
3.1 建立仿真模型首先，需要建立磁芯的仿真模型。
根据具体的应用和需求，可以选择合适的仿真软件，如ANSYS、MAGNET等。
在建立模型时，需要考虑磁芯的几何尺寸、材料参数、磁场分布等因素。
3.2 选择仿真参数根据设计要求，选择合适的仿真参数。
例如，可以设置输入电流、频率、磁场强度等参数。
通过调整这些参数，可以得到不同条件下的磁芯性能曲线。
几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计
几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器（高频功率变压器）、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖學信号抑制器等。
不同的器件对材料的性能要求各不相同，如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。
应用1i：茨压器磁敝犬器常模1匕: 共模电感尖峰抑制儀输出滤波电感'•5 Bs髙Br/Bs高髙皿髙Br/Bs高Bs磯芯性高皿低损耗低损耗低损耗低损耗能要求高Tc低He高AB高ID宽f下恒定的u1低损耗|低损耗（一）、高频功率变压器变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下：P二KfNBSIxlOAhcPc+hB其中，戸为电功率；K为与波形有关的系数；f为频率；N为匝数；S为铁芯面积；B为工作磁感；I 为电流；T为温升；氏为铁损；R为铜损；h.和hv为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但B值的增加受到材料的Bs值的限制。
而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显著减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B=Bm-Br，即磁感Bin和剩磁Bi■之差要大；同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Bin值或电感t L »另一个是工作磁场Hm 或工作电流I，储能W=1/2LI'。
这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。
变压器设计及磁芯相关资料
磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器(高频功率变压器)、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。
不同的器件对材料的性能要求各不相同，如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。
(一)、高频功率变压器变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下：P=K*f*N*B*S*I×10-6T=hc*Pc+hW*PW其中，P为电功率;K为与波形有关的系数;f为频率;N为匝数;S为铁芯面积;B为工作磁感;I为电流;T为温升;Pc为铁损;PW为铜损;hc和hW为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但B值的增加受到材料的Bs值的限制。
而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显著减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B=Bm-Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大;同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W=1/2LI2。
这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。
对于工作在±Bm 之间的变压器来说，要求其磁滞回线的面积，特别是在高频下的回线面积要小，同时为降低空载损耗、减小励磁电流，应有高磁导率，最合适的为封闭式环形铁芯，其磁滞回线见图所示，这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中。
磁芯的种类及应用
磁芯的种类及应用:1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br⁄Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗 Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散(mW)/表面积(cm2)3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
开关电源使用的磁性器件中磁芯的选用及设计
开关电源使用的磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器(高频功率变压器)、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。
不同的器件对材料的性能要求各不相同。
(一)、高频功率变压器 变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下： P=KfNBSI×10-6T=hcPc+hWPW 其中，P为电功率;K为与波形有关的系数;f为频率;N为匝数;S为铁芯面积; B为工作磁感;I为电流;T为温升;Pc为铁损;PW为铜损;hc和hW为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但B值的增加受到材料的Bs值的限制。
而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显着减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B=Bm-Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大; 同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W=1/2LI2。
这就要求材料有。
磁芯的设计及应用
磁芯的设计及应用磁芯是一种用于存储和转换磁能的装置。
它通常由磁性材料制成，如铁磁材料（如铁氧体和硅钢）或软磁材料（如铁镍合金）。
磁芯的设计和应用涉及到电磁学、材料科学和电子工程等多个学科。
磁芯的设计考虑到了磁场的强度、方向、偏转和损耗等因素。
根据具体的应用需求，磁芯可以采用不同的形状，如圆柱形、矩形、环形等。
常见的磁芯类型包括变压器磁芯、电感器磁芯和磁存储器磁芯等。
在变压器中，磁芯用于连接两个或多个线圈，以实现电能的传递和转换。
铁芯变压器是最常见的类型，其磁芯通常由硅钢叠片组成。
这种设计可以减小铁芯的磁滞回线和局部热点，提高能量传递效率。
在电感器中，磁芯用于提高电感器的感应磁场强度。
磁芯通过集中磁场线，提高电感器的磁感应强度。
这有助于减小电感器的体积和提高电感器的效率。
硅钢磁芯是通用的选择，因其具有良好的磁导率和低磁滞损耗。
磁存储器磁芯是一种特殊的磁芯，用于存储数字信息。
在过去，磁芯存储器是计算机主存储器的一种常见形式。
磁芯存储器由许多磁芯组成，每个磁芯代表一个二进制位。
根据磁芯的磁化状态（顺时针或逆时针），可以表示0或1。
虽然现在的计算机存储器主要采用半导体材料，但磁芯存储器仍然被用于某些特定领域，如军事应用和高可靠性系统。
磁芯的应用广泛，除了上述提到的变压器、电感器和磁存储器外，它还常用于电源和电路中的滤波器、隔离器和稳压器等。
磁芯的设计和材料选择直接影响电器设备的性能，如效率、频率响应和稳定性等。
随着科技的发展，磁芯的研究也在不断推进。
新材料和新加工技术的应用使得磁芯的性能得到了进一步提升。
一些新型磁性材料如铁氮化物和铁碳化物具有更高的饱和磁感应强度和更低的磁滞损耗，可以让磁芯在更高的频率下工作。
总而言之，磁芯作为一种重要的磁性元件，在电磁学中扮演着重要角色。
通过合理的设计和应用，磁芯可以提高电器设备的性能，如提高传输效率、降低能量损耗和增强信号质量等。
随着科技的进步，我们有理由相信磁芯将在更广泛的领域得到应用和发展。
磁芯材料的介绍
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一，它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响，因此，磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类，特性各异，不同的应用场合有不同的选择，以下是几种常用的磁性材料。
1．低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料，这种材料电阻率很低，因此涡流损耗较大，实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料（通常由97%的铁和3%的硅组成），它具有很高的磁导率，并且每一薄片之间相互绝缘，使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量，硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合，工频磁性元件常用这种材料。
2．铁氧体随着工作频率的提高，对磁芯损耗的要求更高，硅钢片由于制造工艺的限制，已经很难满足这种要求，铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。
铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。
比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3．粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒，然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质（它用来控制气隙的尺寸，并且降低涡流损耗），最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
电力电子电路常用磁芯元件的设计
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一，它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响，因此，磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类，特性各异，不同的应用场合有不同的选择，以下是几种常用的磁性材料。
1．低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料，这种材料电阻率很低，因此涡流损耗较大，实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料（通常由97%的铁和3%的硅组成），它具有很高的磁导率，并且每一薄片之间相互绝缘，使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量，硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合，工频磁性元件常用这种材料。
2．铁氧体随着工作频率的提高，对磁芯损耗的要求更高，硅钢片由于制造工艺的限制，已经很难满足这种要求，铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。
铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。
比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3．粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒，然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质（它用来控制气隙的尺寸，并且降低涡流损耗），最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
磁芯材料分析
磁性材料一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μｉ、最大磁导率μｍ、微分磁导率μｄ、振幅磁导率μａ、有效磁导率μｅ、脉冲磁导率μｐ。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ，ρ 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金一.磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ，ρ 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
如何选择和设计磁性元件
设计变压器注意问题
设计中，在最大输出功率时，磁芯中的磁感应强度不应 达到饱和，以免在大信号时产生失真。 在瞬变过程中，高频链漏感和分布电容会引起浪涌电流 和尖峰电压及脉冲顶部振荡，使损耗增加，严重时会造 成开关管损坏。同时，输出绕组匝数多，层数多时，应 考虑分布电容的影响，降低分布电容有利于抑制高频信 号对负载的干扰。对同一变压器同时减少分布电容和漏 感是困难的，应根据不同的工作要求，保证合适的电容 和电感。用玻璃珠胶合剂粘接的高频变压器内部。采用 这种工艺可将音频噪声降低5dB。 知道了高频变压器的设计， 你是不是对对其它变压器 也有兴趣呢？
2019/3/11
设计高频变压器原则
设计高频变压器首先应该从磁芯开始。开关电 源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料， 它有较高磁导率，低的矫顽力，高的电阻率。磁 导率高，在一定线圈匝数时，通过不大的激磁电 流就能承受较高的外加电压，因此，在输出一定 功率要求下，可减轻磁芯体积。磁芯矫顽力低， 磁滞面积小，则铁耗也少。高的电阻率，则涡流 小，铁耗小。 铁氧体材料是复合氧化物烧结体， 电阻率很高，适合高频下使用，但Bs值比较小， 常使用在开关电源中。
2019/3/11
变压器设计参数
计算变压器磁芯的公式： Ae· Ac=((0.68Pout· D)*10-1)/(f· Bmax) 单 位为cm4 这里的，D=1.27*106/d 次参数一般由 漆包线厂家给出，圆密耳每安培。
2019/3/11
铁氧体材料说明
铁氧体生产厂家： 1）国内：南京新康达、北京798厂、西安三 联、南京金宁； 2）国外：日本TDK、德国SIMENS、美国 FERPOCUBE； 铁氧体化学分子为MFe2O4，这里的M代表： 锰、镍、锌、铜等二价金属离子
互感器磁芯的种类及应用
磁性材料一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
来源:居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
如何选择磁芯
如何选择磁芯MAGNETICS ：能提供最⼤的选择余地。
铁氧体磁芯：⽤于功率变压器和电感器的⾼频材料（10kHz - 2Mhz），⽤于电磁⼲扰滤波器、ISDN变压器和宽带变压器的⾼磁导率材料（⾼达15,000µ）；以及⽤于电信应⽤的温度稳定材料。
磁粉芯：（钼坡莫合⾦、⾼磁通材料和铁硅铝（Kool Mµ?））：⽤于串联滤波器、输出扼流圈和反激变压器。
带绕磁芯：（带绕磁芯、切割 c 型磁芯、⾻架磁芯和叠⽚式磁芯）⽤于⼤功率变压器、⾳频变压器、磁放⼤器、接地故障断路器和电流互感器。
频率范围内阻抗很⾼，所以可抑制⾼频开关电源产⽣的⾼频噪声。
开关电源会产⽣以下两类噪声：共模和差模。
差模噪声（图1a）的传播途径和输⼊电流相同。
共模噪声（1b）表现为彼此相等且同相的噪声，其传播途径经绕组与地线相连。
为抑制电磁⼲扰，典型滤波器应包含共模电感器、差模电感器和X及Y电容器。
Y电容器和共模电感器⽤于衰减共模噪声。
电感器对⾼频噪声显⽰⾼阻抗，并反射或吸收噪声，同时，电容器成为到地的低阻抗路径，使噪声从主电路中分流出去（图2）。
为了实现以上功能，共模电感器必须在开关频率范围内提供合适的阻抗。
共模电感器由两组匝数相同的绕组构成。
这两个绕组使每个绕组中的线路电流所产⽣的磁通⼤⼩相等，⽽相位相反。
所以这两组绕组产⽣的磁通相互抵消使磁芯处于未偏置状态。
差模电感器仅有⼀个绕组，磁芯需要承受全部线路电流，并且在⼯作状态下不能饱和。
所以共模电感器和差模电感器有很⼤差异。
为防⽌磁芯饱和，差模电感器磁芯的有效磁导率必须低（间隙铁氧体或磁粉芯）。
但是共模电感器可使⽤⾼磁导率材料，并可⽤较⼩的磁芯获得⾮常⼤的电感。
选择材料开关电源产⽣的噪声主要位于装置基频处，并包括⾼次谐波。
也就是说，噪声频谱⼀般包括10kHz到50MHz之间的部分。
为了提供合适的衰减，电感器阻抗在此频带内必须⾜够⾼。
共模电感器的总阻抗有两部分构成，⼀部分是串联感抗（Xs），另⼀部分是串联电感（Rs）。
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几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器（高频功率变压器）、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。
不同的器件对材料的性能要求各不相同，如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。
（一）、高频功率变压器变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下：P=KfNBSI×10-6T=hcPc＋h W P W其中，P为电功率；K为与波形有关的系数；f为频率；N为匝数；S为铁芯面积；B为工作磁感；I为电流；T为温升；P c为铁损；P W为铜损；h c和h W为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但B值的增加受到材料的Bs值的限制。
而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显著减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B＝Bm－Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大；同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W＝1/2LI2。
这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。
对于工作在±Bm之间的变压器来说，要求其磁滞回线的面积，特别是在高频下的回线面积要小，同时为降低空载损耗、减小励磁电流，应有高磁导率，最合适的为封闭式环形铁芯，其磁滞回线见图所示，这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中。
通常，金属晶态材料要降低高频下的铁损是不容易的，而对于非晶合金来说，它们由于不存在磁晶各向异性、金属夹杂物和晶界等，此外它不存在长程有序的原子排列，其电阻率比一般的晶态合金高2－3倍，加之快冷方法一次形成厚度15-30微米的非晶薄带，特别适用于高频功率输出变压器。
已广泛应用于逆变弧焊电源、单端脉冲变压器、高频加热电源、不停电电源、功率变压器、通讯电源、开关电源变压器和高能加速器等铁芯，在频率20－50kHz、功率50kW以下，是变压器最佳磁芯材料。
近年来发展起来的新型逆变弧焊电源单端脉冲变压器，具有高频大功率的特点，因此要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感Bs和低的Br以获得大的工作磁感B，使焊机体积和重量减小。
常用的用于高频弧焊电源的铁芯材料为铁氧体，虽然由于其电阻率高而具有低的高频损耗，但其温度稳定性较差，工作磁感较低，变压器体积和重量较大，已不能满足新型弧焊机的要求。
采用纳米晶环形铁芯后，由于其具有高的Bs 值(Bs＞1.2Ｔ)，高的ΔB 值(ΔB＞0.7Ｔ)，很高的脉冲磁导率和低的损耗，频率可达100kHz. 可使铁芯的体积和重量大为减小。
近年来逆变焊机已应用纳米晶铁芯达几万只，用户反映用纳米晶变压器铁芯再配以非晶高频电感制成的焊机，不仅体积小、重量轻、便于携带，而且电弧稳定、飞溅小、动态特性好、效率高及可靠性高。
这种环形纳米晶铁芯还可用于中高频加热电源、脉冲变压器、不停电电源、功率变压器、开关电源变压器和高能加速器等装置中。
可根据开关电源的频率选用磁芯材料。
环形纳米晶铁芯具有很多优点，但它也有绕线困难的不利因素。
为了在匝数较多时绕线方便，可选用高频大功率C 型非晶纳米晶铁芯。
采用低应力粘结剂固化及新的切割工艺制成的非晶纳米晶合金C 型铁芯的性能明显优于硅钢C 型铁芯。
目前这种铁芯已批量用于逆变焊机和切割机等。
逆变焊机主变压器铁芯和电抗器铁芯系列有： 120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A 系列。
（二）、脉冲变压器铁芯脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器。
当一系列脉冲持续时间为td (μs)、脉冲幅值电压为Um (V)的单极性脉冲电压加到匝数为N 的脉冲变压器绕组上时，在每一个脉冲结束时，铁芯中的磁感应强度增量ΔB (T)为：ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc为铁芯的有效截面积（cm2）。
即磁感应强度增量ΔB 与脉冲电压的面积（伏秒乘积）成正比。
对输出单向脉冲时，ΔB=Bm-Br , 如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时，ΔB = Bm + Br 。
在脉冲状态下，由动态脉冲磁滞回线的ΔB 与相应的ΔHp 之比为脉冲磁导率μp。
理想的脉冲波形是指矩形脉冲波，由于电路的参数影响，实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异，经常会发生畸变。
比如脉冲前沿的上升时间tr 与脉冲变压器的漏电感Ls、绕组和结构零件导致的分布电容Cs 成比例，脉冲顶降λ 与励磁电感Lm成反比，另外涡流损耗因素也会影响输出的脉冲波形。
脉冲变压器的漏电感Ls = 4βπN21 lm / h脉冲变压器的初级励磁电感Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9涡流损耗Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρβ为与绕组结构型式有关的系数，lm为绕组线圈的平均匝长，h 为绕组线圈的宽度，N1为初级绕组匝数，l为铁芯的平均磁路长度，Sc为铁芯的截面积，μp为铁芯的脉冲磁导率，ρ 为铁芯材料的电阻率，d为铁芯材料的厚度，F为脉冲重复频率。
从以上公式可以看出，在给定的匝数和铁芯截面积时，脉冲宽度愈大，要求铁芯材料的磁感应强度的变化量ΔB 也越大；在脉冲宽度给定时，提高铁芯材料的磁感应强度变化量ΔB，可以大大减少脉冲变压器铁芯的截面积和磁化绕组的匝数，即可缩小脉冲变压器的体积。
要减小脉冲波形前沿的失真，应尽量减小脉冲变压器的漏电感和分布电容，为此需使脉冲变压器的绕组匝数尽可能的少，这就要求使用具有较高脉冲磁导率的材料。
为减小顶降，要尽可能的提高初级励磁电感量Lm，这就要求铁芯材料具有较高的脉冲磁导率μp。
为减小涡流损耗，应选用电阻率高、厚度尽量薄的软磁带材作为铁芯材料，尤其是对重复频率高、脉冲宽度大的脉冲变压器更是如此。
脉冲变压器对铁芯材料的要求为：①高饱和磁感应强度Bs 值；②高的脉冲磁导率，能用较小的铁芯尺寸获得足够大的励磁电感；③大功率单极性脉冲变压器要求铁芯具有大的磁感应强度增量ΔB,使用低剩磁感应材料；当采用附加直流偏磁时，要求铁芯具有高矩形比，小矫顽力Hc。
④小功率脉冲变压器要求铁芯的起始脉冲磁导率高；⑤损耗小。
铁氧体磁芯的电阻率高、频率范围宽、成本低，在小功率脉冲变压器中应用较多，但其ΔB 和μp 均较低，温度稳定性差，一般用于对顶降和后沿要求不高的场合。
(三). 电感器磁芯铁芯电感器是一种基本元件，在电路中电感器对于电流的变化具有阻抗的作用, 在电子设备中应用极为广泛。
对电感器的主要要求有以下几点：①在一定温度下长期工作时，电感器的电感量随时间的变化率应保持最小；②在给定工作温度变化范围内，电感量的温度系数应保持在容许限度之内；③电感器的电损耗和磁损耗低；④非线性歧变小；⑤价格低，体积小。
电感元件与电感量L、品质因素Q、铁芯重量W、绕线的直流电阻R 有着密切的关系。
电感L 抗拒交流电流的能力用感抗值ZL来表示： ZL ＝2πfL , 频率f 越高，感抗值ZL 越大。
电感L 与铁芯的关系为： L ＝4N2μ SK /D × 10-9 , K 为铁芯的填充系数，S 为铁芯的截面积，D 为铁芯的平均直径，μ为铁芯的磁导率，N为绕组匝数。
电感中的磁能密度为： dw＝μHm2 / 8π电感铁芯的品质因素为： Q＝ωL /R = 8πN2fμS /RD × 10-9在铁芯体积一定的情况下，要获得储能大的铁芯，应选恒导磁范围大的材料，即Hm 大的材料；要获得高品质因素的铁芯，应选导磁率μ大的材料；要缩小铁芯体积和重量，应选Hm大、μ大的材料。
电感器最常用的有电源滤波扼流圈和交流扼流圈（包括电感线圈）。
电源滤波扼流圈用于平滑整流后的直流成分，减小其波纹电压，以得到平稳的直流电。
滤波器一般都是在交直流叠加的状态下工作。
利用电感元件对交流电的抵抗作用使交流电压大部分降落在电感上。
要求电感器在很大的直流磁场范围内具有较大的恒电感量，以及较小的直流电压降。
交流扼流圈用于交流回路中，作为平衡、镇流、限流和滤波等感性元件来使用。
交流扼流圈工作于交流状态，无直流磁化，铁芯中磁感应强度的确定取决于负载电流。
电感线圈多数用于高频电路中，如滤波器用电感线圈、振荡回路电感线圈、陷波器线圈、高频扼流圈、匹配线圈、噪音滤波线圈等。
多数工作于交流状态，铁芯以铁氧体磁芯使用最多。
适用于电感铁芯的材料有多种：铁氧体、铁粉芯、坡莫合金粉芯、FeSiAl 粉芯、硅钢、非晶合金等。
非晶扼流圈是用非晶带材制成的现代化的器件。
用铁基非晶制成的铁芯与铁粉芯、MPP 或硅钢片铁芯相比，可以具有较小的器件尺寸和低的温升。
铁基非晶合金制成的输出扼流圈铁芯的直流偏磁特性与Mn－Zn铁氧体铁芯特性的比较示于图。
设定电感值为同一值，而且横坐标以铁氧体为基准，电感值减少一半时的偏磁电流规定为1。
非晶扼流圈铁芯直至很高的电流值仍显示出恒定的电感值，清楚的表示出饱和磁通密度之差。
同样也可反映出铁芯的尺寸。
对于相同电气规格的扼流圈来说，可以做到非晶合金的体积为铁氧体的一半。
扼流圈用铁芯须具有高饱和磁通密度，而且如果考虑到实际环境，高温时仍必须保持高饱和磁通密度。
非晶扼流圈铁芯的饱和磁通密度的温度特性与铁氧体铁芯的比较示于图所示。
可以看出，非晶扼流圈铁芯因其居里温度高，直到150℃的温度范围内，饱和磁通密度的减小级小，温度特性良好。
硅钢片（厚0.05mm）也用于作为输出扼流圈的高饱和磁通密度材料。
表示出了用非晶扼流圈组装的开关频率为20kHz、100kHz、250kHz的开关电源，在加上10A 的直流输出负载的条件下的电源效率和铁芯的温升，并与硅钢片扼流圈作了比较。
非晶扼流圈与硅钢片扼流圈相比，电源效率提高1.5-6.5％；铁芯的温升降低20－30℃。
在高频条件下，这一差异尤其明显。
由此可见，非晶扼流圈可以解决铁氧体和硅钢的技术难点，适用于开关电源的高频化要求的输出扼流圈的位置综上所述，非晶合金作为输出扼流圈铁芯具有如下特点：A.减小器件尺寸：铁基非晶合金的饱和磁感为 1.5T 左右，对于在给定电流下所要求的电感，能大幅度减小尺寸。
B.容许采用高密度的线路：非晶扼流圈铁芯的单一气隙结构将限制漏磁通，可以供较好密度的电路板使用。