什么是电感器的饱和


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我经常听到“内核不够大,无法处理电流,并且将达到饱和”。什么是饱和度?为什么达到饱和度是一件坏事?


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这并不总是一件坏事。例如,磁通门磁力计在没有饱和的情况下将无法工作。
菲尔·弗罗斯特

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同样,开关电源中的mag-amp后调节器依靠控制电感的饱和点来后调节脉冲序列的占空比,从而在未调节的绕组上实现良好的交叉调节。
亚当·劳伦斯

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对于核心来说,当前的x匝数太多了。十匝的1A饱和与一匝的10A一样饱和。另外,您还需要考虑穿过铁芯的磁场的长度。长度越长,磁场强度H越小。H =安培*匝数/长度
安迪(aka)

为什么这个问题没有被接受的答案?
Daniel Tork

Answers:


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Rawbrawb的答案没有解释饱和发生的实际机制,这很容易理解:

它有助于首先了解材料如何产生磁场。一种简单的思考方式是,每个原子都是一小圈电流,产生磁场。

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磁性材料具有大量的这些回路。这些回路倾向于将自己对准“磁畴”,“磁畴”是所有回路对准的微观区域。在未磁化的材料中,畴的方向是随机分布的,因此没有净磁场。

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向铁磁材料施加磁场将开始对齐磁畴,从而导致材料产生“感应”磁场。增加施加的磁场将增加磁畴对齐的数量,并因此增加感应磁场。这通常是非常非线性的。在某一时刻,所施加的磁场使所有畴对齐,并且不再可能增加来自材料的磁场。此状态称为“饱和”。

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可以肯定地说,磁畴是_micro_scopic。或者,您的眼睛真的很好:)
Phil Frost

哈哈,好收获
Skaevola 2013年

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图片是永久磁铁NdFeB。在NdFeB中,磁畴分别是晶体的大小:每个晶体都是磁畴。该照片是NdFeB中金属晶体的照片,因为没有直接的方法可以拍摄磁畴。在软磁体中,晶体要大得多(肉眼可见),而未磁化时,磁畴要比晶体小得多。对软磁铁进行磁化处理后,对齐的磁畴会增长到晶体的大小,而未对齐的磁畴会缩小
大卫·大卫·2013年

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要了解这一点,您必须首先了解磁导率在磁场中的作用。当您的材料在磁场中具有较高的磁导率时,会增强磁场。因此,具有高导磁率材料的器件将比没有材料的器件具有更高的电感。这是一个很好的属性,因为它使您可以用更少的体积获得更高价值的组件。

磁滞现象
(来源:material-sys.com

这种材料可以支撑的磁场强度通常受到限制。它们失去(或降低)磁导率的机制因材料而异。但是有一定的极限,渗透率会下降。正是在这一点上(Hm,Bm)称该材料已饱和,这与水如何使抹布饱和是一个很好的类比。除非在这种情况下,否则抹布通常会失去容纳已经吸收的一些水的能力,因此没有确切的比喻。

这样做有两个主要危险:

  1. 电感值或连接电感值之间的关系并不理想,因此设计电路的参数可能会发生变化(如果这种饱和不是故意的)。但是有些电路设计依靠他的作用来完成其作用。
  2. 在某些材料中,渗透率下降很多。这意味着现有的磁力线现在必须找到某个位置,结果它们会从核心材料中“弹出”,从而迅速支撑设备周围的空间。这些快速扩展的磁力线可能会干扰其他磁性设备,并且也是电磁干扰(EMI)的来源。

空气电感器的电感值要低得多,但也不会表现出这种饱和效应。

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