采用永磁体预偏磁的高频功率电感设计方案
工作线圈的直流磁势和永磁体形成的磁势在磁路中满足：
式中：l为激磁线圈产生的正向直流偏置磁通；、3分别为永磁体激励形成的磁通在R与尺。中的磁通量；为激磁线圈与永磁体共同作用在。中形成的磁通；FDc、Fm分别为激磁线圈形成的磁势与永磁体形成的磁势。由式(8)可知，当线圈中无电流，即c=0时，通过调节永磁体磁路磁阻参数可以调节JR磁路中磁通值的大小，根据设计需要可使得磁支路最大限度起始点工作在接近反向饱和区。由于钕铁硼永磁体的内禀矫顽力非常高，可达900kA／m以上，达到1．4T以上，而对于常用的软磁材料如铁氧体其饱和磁密不超过0．45T，且当磁场强度达到1．2kA／m即已进入深度饱和区，故永磁体在这个工作区间不存在被直流退磁的问题，由此可得，c的工作区间为0～2，而电感不饱和、能稳定工作。相比较而言，常规设计的直流电感只能工作在相当于O~Fm／R的范围内。永磁体预偏磁电感的直流能力最大可提高l倍。
加永磁体电感交流等效磁路模型如图5所示。
式中：4、5分别为线圈激励在与中所形成的交流磁通；c为线圈激励的交流磁势。
为了使得磁通对永磁体的影响尽量小，在具体设计时可设定大于5倍以上，此时值对永磁体的影响将非常微弱，可确保永磁体稳定工作。在一定的电感气隙下，由于烧结型钕铁硼系永磁体值很大，故总有机会可以通过调节其连接磁柱的磁阻来调节永磁体的工作点，使得电感工作在接近反向饱和的状态[24-25(如以无偏磁情况下电感量的90％为起点)，进而随着电功率的增加，电感能可靠工作直到接近正向饱和区。如此整个功率磁性元件可工作范围为从接近反向饱和区到接近正向饱和区，是传统理论设计的高频功率电感工作电功率密度的2倍。常规直流电感只能工作在第1象限，永磁体预偏磁电感可等效工作范围为第1、3象限。当设计合理并处理好散热问题I2，可以使磁元件体积、重量大为减小。