磁芯

磁芯的磁感应

发布时间：

2023-08-29

磁芯的磁感应

在实际应用中，通常要充分利用磁芯的磁感应增量至最大值，从而减小磁芯的体积重量。设计时需要考虑磁芯的伏秒特性，在理想情况下，即加载在磁芯两端的工作电压为矩形方波，此时磁芯伏秒数应满足犝犜＝犛Δ犅（１）式中：犝为加载在磁芯两端工作电压幅值；犜为脉冲宽度；Δ犅为磁芯在犜时间内磁感应增量；犛为磁芯的有效截面积。一般来说，为了充分利用磁芯的伏秒数，在工作脉冲结束时尽量使得Δ犅达到磁芯可利用的最大增量。考虑实际工作中，加载在磁芯两端的工作电压不可能是理想的矩形方波，总是具有一定的前后沿，因此磁芯两端的工作电压犝（狋）与磁芯中的磁感应增量Δ犅（狋）可进一步表示为∫狋０犝（狋）ｄ狋＝犛Δ（狋）（２）式中：犝（狋）为狋时刻加载在磁芯两端的工作电压；Δ犅（狋）为磁芯在０～狋时间内磁感应增量。式（２）两边同时对时间狋求导可得犝（狋）＝犛ｄ犅／ｄ狋（３）　由式（３）可知，在不同时刻，磁芯的磁感应强度变化率ｄ犅／ｄ狋是不同的，前后沿阶段加载在磁芯两端的电压较小，因此ｄ犅／ｄ狋也相对来说较小；在平顶阶段犝（狋）达到最大值且处于稳定状态，此时ｄ犅／ｄ狋也达到最大值并处于稳定状态。

带绕式磁芯通常由厚度为数十μｍ的磁芯薄带螺旋卷绕而成，对于每一薄层内部而言，可以近似认为其各点的磁感应强度相同。磁芯在脉冲磁化时，每层中的磁感应强度犅都要发生变化，根据法拉第电磁感应原理，每一层磁芯带材内就会出现感应电压，相邻带材间就会出现电压差，由法拉第电磁感应定律可知，相邻层间的层间电压犝ｃ（狋）可表示为犝ｃ（狋）＝δ犺ｄ犅ｄ狋（４）式中：δ表示磁芯的带材厚度；犺表示磁芯的带材宽度。将式（３）代入式（４），可以得到犝ｃ（狋）＝δ犺犝（狋）犛（５）由式（５）分析可知，磁芯的层间电压与带材厚度δ、带材宽度犺、加载在磁芯两端的工作电压成正比，与磁芯的有效截面积成反比。

　一般来说设计时尽量使得磁芯Δ犅达到其可利用的最大增量，因此，实际工作中伏秒数一经确定，磁芯的截面积犛也就确定，考虑磁芯Δ犅利用值相同，当磁芯应用于短脉冲条件下时，由于工作脉冲很短，因此其工作电压相对于长脉冲应用时就高得多，此时磁芯层间所要承受的电压就比较高。因此在短脉冲应用中，使用的磁芯一般都专门做层间绝缘处理，其层间耐压能力可以达到数十Ｖ，层间耐压能力要求越高，层间绝缘厚度也就越厚，导致占空系数越小。实际上磁芯在处理过程中会形成一层氧化膜，该氧化膜具有一定的耐压能力，如果能充分利用该氧化膜的耐压能力，保证磁芯在脉冲工作期间不发生击穿，则可以避开加上绝缘层的不利因素。

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湖北蕊源电子股份有限公司成立于2008年5月，总占地面积100余亩。另外在2009年、2022年分别成立了两家下属公司，中山蕊源电子公司和湖北蕊源电子股份有限公司锰锌分厂。

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