磁性元器件的重要参数
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磁性元器件的重要参数  2012/4/28

磁学有两套单位,如MKS(米-千克-秒)和CGS(厘米-克-秒)两套单位制度,国内教学一般采用MKS制,但工程实际采用CGS值,并且名词太多,比较混淆,此为其二。磁性材料种类较多,并且参数测量不方便,也少有仪器测量,比如磁导率、感应磁感应强度等,最容易的电感值,一般的万用表也没有,都需要用专用仪器磁性元器件的重要参数,此为其三。以上这些,制约了磁学的普及推广。

根据实际工程需要,我们一般需要了解这么几个指标
1、电感值,这个建议采用专业仪器直接测量,手持式的价格不贵
2、发热损耗,这个建议用温度枪来测量,价格也不贵,只要保证在工作范围内即可。
3、饱和磁感应强度,是不允许磁饱和的,否则此电感失效导致设备炸机,尤其是开关电源上,本文的核心就是为了获取这个值。


本文基于CGS实用单位制,采用Gs(高斯)和Oe(奥斯特)为单位,讨论的对象是均匀闭合类磁性材料,如磁环,E型变压器。pi为圆周率

1、磁场的产生在实际中是基磁性元器件的重要参数于闭合的电流,当一个磁环在有外部闭合线圈时,那么这个线圈产生的激励磁动势用mmf(等价于电场的电压概念)表示:
mmf = 0.4π*NI,N指圈数,I是通过线圈的电流,这个是产生磁场的原动力

2、因为内部微小电流产生的磁场会同步于外部,当外部磁场撤销的时候,内部的磁场还存在形成一个同方向的闭合大磁场,需要足够长的时间才能被分子热运动打乱,这

个就取决于不同的材料,可以分为软磁性材料跟硬磁性材料,硬磁性材料当外部电流撤销后,内部的磁场还长期保留,形成了磁铁。软磁性材料一般当外部磁场撤销后内部磁场也马上消失,但这个也需要一个时间,磁性元器件的重要参数因为这个时间的存在,或者把内部微小磁场与外部磁场同步需要时间,这个就产生了磁滞回路,也就是损耗,一般频率越高,损耗越大。

3、具体磁场的大小也即磁场强度,受制于磁性材料的回路长度:
H = mmf / L(奥斯特)  当为磁环的时候,L = 2πR,R为磁环的半径, 注意此处L单位为cm(厘米)

4、H是磁场的原动力,当碰到不同的材料,他们内部磁性元器件的重要参数的微型自闭合电流环会与外部的磁场方向一致,增强了其内部的磁场,所以有了磁感应强度B和磁导率μ
B = μ*H(Gs高斯)
1T(特斯拉) = 10000Gs(高斯)

5、真空中的μ= 1,其他的材料一般都大于1

6、综合以上:
B = 0.2μ*N*I/R
只要计算出来这个值不超过材料的饱和磁感应强度值即可

 

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