听过很多次“核心不够大,无法承受电流,会达到饱和”。什么是饱和,为什么达到饱和是一件坏事?
什么是电感饱和
电器工程
电感器
电感
饱和
2022-01-23 15:02:51
2个回答
Rawbrawb 的回答没有解释饱和发生的实际机制,这很容易理解:
它有助于首先了解材料如何产生磁场。一种简单的思考方式是,每个原子都是一个产生磁场的小电流回路。
磁性材料具有大量这些环。这些环倾向于将自身排列成“磁畴”,这是所有环对齐的微观区域。在未磁化的材料中,畴的方向是随机分布的,因此没有净磁场。
向铁磁材料施加磁场将开始对齐磁畴,从而从材料中产生“感应”磁场。增加所施加的磁场将增加磁畴排列的数量,从而增加感应磁场。这通常是非常非线性的。在某些时候,施加的磁场会对齐所有域,并且不再可能增加来自材料的磁场。这种状态被称为“饱和”。
要理解这一点,您必须首先了解磁导率在磁场中的作用。当您在磁场中使用具有更高磁导率的材料时,它会增强磁场。因此,具有高磁导率材料的器件将比相同器件但没有该材料的器件具有更高的电感。这是一个很好的属性,因为它允许您以更少的体积拥有更高价值的组件。
(来源:material-sys.com)
这种材料可以支持的磁场强度通常是有限的。它们如何失去(或降低)渗透性的机制因材料而异。但是有一些限制,超过该限制渗透率下降。正是在这一点 (Hm,Bm),材料被认为是饱和的,这很好地类比了水如何使抹布饱和。除了在这种情况下,抹布通常会失去保持已经吸收的一些水的能力,所以不是一个精确的类比。
这样做有两个主要危险:
- 电感或连接电感的值没有遵循良好的关系,因此设计电路的参数可能会发生变化(如果这种饱和是无意的)。但是一些电路设计依靠他的作用来完成它们的作用。
- 在某些材料中,渗透性下降很多。这意味着现有的磁场线现在必须找到某个位置,因此它们从核心材料中“弹出”,迅速支撑设备周围的体积。这些快速扩展的磁力线会干扰其他磁性设备,也是电磁干扰 (EMI) 的来源。
空气电感器的电感值要低得多,但也不会表现出这种饱和效应。
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