采用永磁体预偏磁的高频功率电感设计方案
2019-10-03 09:57:39 点击：
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因此，如何通过合理的结构考虑和参数设计，既利用好烧结型钕铁硼、较高的磁特性，又能克服其不足，正是本文研究的切入点。本文将通过合理的磁路磁阻参数设计，利用烧结型钕铁硼永磁材料使得线圈激励的交、直流磁通与永磁体产生的预偏磁磁通在气隙磁支路与永磁体磁支路上相分离，有效克服了永磁体中的涡流效应与发热问题，并避免了永磁体被冲击电流脉冲退磁问题，使得烧结型钕铁硼永磁材料能够得到合理、有效地利用。
1烧结型钕铁硼系永磁材料的磁特性
烧结型钕铁硼系永磁材料，与铁氧体永磁材料及其他粘结合金永磁材料相比，拥有更优异的磁特性：高剩磁，可达1．4T以上；高矫顽力，可达900kA／m以上；高磁能积，可达400kJ／m以上。对于特定型号的烧结型钕铁硼永磁材料通常不能同时达到这几个性能指标，但作为在直流偏置磁性元件中的应用，则着重关注其矫顽力。
永磁体的回复磁导率l定义为=Ba／(1)根据式(1)可知，值越小，即Ha>>B时，永磁体抗外界磁场干扰的能力越强、越不易被退磁，同时可以减小永磁体的体积。多数烧结型钕铁硼系永磁材料都很小，具备较强的抗外磁场干扰能力。
由于烧结型钕铁硼系永磁材料优良的磁性能，已广泛应用在各种通信、电子及信息技术中，但在高频功率变换器中的应用还较少，主要原因是与其他永磁材料相比，当受到高频交流磁通的作用时该材料就会很快发热、退磁失效。因此如何充分利用该系永磁材料的高矫顽力磁特性，从而获得良好的直流叠加性能，需通过合理的磁路结构以及磁路参数设计来遏制高频交流磁通对永磁体的损耗发热和退磁作用，使得功率变换器的功率密度得到提升，体积、重量减小，而电感量不下降。某型钕铁硼与某型铁氧体永磁材料参数见表1。