磁性材料应用入门

磁学因为大家接触的不多，不常用，所以相对比较陌生，往往局限于开关电源行业，并且大部分设计开关电源的以参考别的电路为主，很少有自己设计的，所以往往对其理论理解不深，此为其一。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，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*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。

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，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