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非晶与铁氧体变压器区分非晶磁环概述非晶磁环，是用非晶材料加工的磁性元件根据所用非晶带材的材质不同， 可分为铁基非晶，钴基非晶等等根据材料的形状，可分为带材型磁环和粉末型 磁环非晶磁环的特点的饱和磁密远高于普通铁氧体和粉末磁芯，但随着频率升 高，磁导率会很快下降，一般用于几十K到上百K的频带非晶磁环，或称为金属玻璃，它是 20 世纪 70年代问世的一种新型材料，是 利用急冷技术，将钢液一次成型为厚度为 30微米的薄带，得到的固体合金（薄带） 是不同于冷轧硅钢材料中原子规则排列的晶体结构，正是这种合金其原子处于无 规则排列的非晶体结构，使其具有狭窄的 B-H 回路，具有高导磁性和低损耗的 特点;同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体 合金高出2-3 倍，这样也有利于减少涡流损耗以非晶合金为原料制成的变压器 铁心，其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比，减少了75%左右，使非晶合 金变压器具有十分显著地节能和环保效果图一非晶磁环带材图二非晶磁环及外壳图三非晶变压器铁氧体磁环概述铁氧体磁芯是主要由铁(Fe),锰(Mn)，和锌(Zn)3种金属元素组成，通常被 称为锰锌铁氧体。

环形铁氧体磁芯由于没有气隙，且截面积一致，因此磁效应很 高铁氧体磁环有非常多的规格尺寸，根据磁环的材质的不同，可供选择，而且 可以使用不同的涂层简化绕制并提高击穿电压铁氧体磁芯是由致密匀质的陶瓷结构非金属磁性材料制成，有低矫顽力(磁性 材料在饱和磁化后，当外磁场退回到零时其磁感应强度B并不退到零，只有在 原磁化场相反方向加上一定大小的磁场才能使磁感应强度退回到零，该磁场称为 矫顽磁场)，亦称为软磁铁氧体它由氧化铁(Fe203)和一种或几种其他金属(例 如锰，锌，镍，镁)的氧化物或碳酸盐化合物组成铁氧体原料通过压制，后 经1300°C高温烧结，最后通过机器加工制成满足应用需求的成品磁芯，相比于其 他类型的磁性材料，铁氧体的优点是磁导率很高，并且在广泛的频率范围内具有 高电阻和涡流损耗小等优势图四铁氧体磁环图五铁氧体变压器磁心选择电路拓扑选定后，就需要确定电路的工作频率和变压器的磁芯尺寸，确保变 压器在体积最小的情况下获得所需的最大输出功率要确定频率和变压器磁心尺寸，首先要得出输出功率与变压器各参数(磁心 截面积，磁心窗口面积，骨架面积，峰值磁通密度，变压器工作频率及绕组电流 密度等)间的数量关系。

通常根据公式来选择变压器磁芯和工作频率的时候，先假设变压器磁芯和工 作频率，然后根据假定的数值和其他的一些参数来换算出变压器功率如果功率 不符合要求，那么就需要更改先前的假设，重复以上的过程基本参数定义：磁心截面积磁心截面积=磁芯宽度X磁芯厚度(环形磁芯)磁心窗口面积变压器磁芯的窗口面积指容纳线圈绕组的面积右图红线区域峰值磁通密度：如果峰值磁通密度 Bmax 已确定，则可以通过法拉第定律计算得到变压器初 级匝数从法拉第定律可以看出，磁通密度增量越大（即 Bmax 值越大），初级 匝数越少，可允许的绕线尺寸就越大，因而就能获得更大的输出功率对于铁氧体磁心来说，峰值磁通密度受到铁损的限制铁损增大了磁心的温 升在大多数铁氧体材料中，铁损是峰值磁通密度的2.7 次方成正比，因此峰值 磁通密度值不允许太大，尤其是在频率很高的情况下但是大多数铁氧体，即使 是损耗最大的那种，当频率不高于 25kHz 时，其损耗都很小这种情况下，铁损不再是峰值磁通密度的一个限制因素在低频应用下，峰 值磁通密度可以沿着磁化曲线进入BH回线转折区域但必须注意不能使其饱和, 否则原边电流将失去控制变得很大，并损坏功率晶体管。

铁氧体铁损同时也随开 关频率很快地上升，它是开关频率的1.7 次方成正比对于高损耗的材料，当工 作于高频时，如果试图提高峰值磁通密度值来减少绕组匝数的话，反而会导致更 多的损耗，从而带来过高的温升磁心损耗等于损耗因子（mW/cm'）与磁心的体 积（cm?）的乘积所以当频率为 50kHz 以上时，磁心必须采用损耗较低的材料（这种材料会 贵一点 ，或者适当减小峰值磁通密度值当然，峰值磁通密度值减小了，初级 匝数就会增加，如果磁心骨架上绕组面积相同，就要求减小绕线尺寸，而绕线尺 寸的减小将导致初 E 次级电流变小，从而降低了输出功率因此，工作在高频（大于50kHz）时，需要使用损耗最小的磁心材料并适当减小峰值磁通密度值， 只要保证磁心损耗和铜损所造成的温升在可接受的范围内就可以了绕组电流密度电流密度指的电流有效值的密度，单位是安培每圆密耳因此在选择绕组线 径之前，必须先知道每根导线所流过电流的有效值参考文献：开关电源设计（第三版） Abraham I.Pressman 著，王志强等译，北京：电子工业出版社。