介绍了几种低电阻率、高磁导率的材料

一、磁性材料的基本特性

1.磁性材料的磁化曲线

磁性材料由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成。在外磁场H的作用下，必然有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H变化的曲线称为磁化曲线(M ~ H或B ~ H曲线)。一般来说，磁化曲线是非线性的，具有磁饱和和磁滞两个特性。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到某个饱和值Ms，并继续增加H，Ms保持不变；而当材料的M值达到饱和，外磁场H降至零时，M并不归零，而是沿着MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M ~ H曲线或B ~ H曲线上的一点，通常称为工作点。

2.软磁材料的常用磁性能参数

饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分，其对应的物理状态是材料中的磁化矢量有序排列。

剩磁感应强度Br:是磁滞回线的特征参数，H回到0时的b值。

矩形比例:Br∕Bs

矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量，取决于成分和缺陷(杂质、应力等。)的素材。

磁导率μ是磁滞回线上任意一点对应的B与H的比值，与器件的工作状态密切相关。

初始渗透率μi、最大渗透率微米、微分渗透率μd、振幅渗透率μa、有效渗透率μe和脉冲渗透率μ p..

居里温度Tc:铁磁性材料的磁化强度随着温度的升高而降低。当达到一定温度时，自发磁化消失，变成顺磁性。临界温度是居里温度。它决定了磁性器件的上限温度。

损耗P:磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe P = Ph+Pe = af+bf2+ c Pe ∝ f2 t2/，ρ减小，

磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力HC；降低涡流损耗Pe的途径是降低磁性材料的厚度t，提高材料的电阻率ρ。磁芯损耗与自由静态空气中磁芯温升的关系如下:

总功耗(mW)/表面积(cm2)

3.软磁材料磁参数与器件电参数的转换。

在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的伏安特性。器件的伏安特性与磁芯的几何形状和磁化状态密切相关。设计人员必须熟悉材料的磁化过程，掌握材料的磁参数与器件的电参数之间的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选择磁性材料；合理确定磁芯的几何形状和尺寸；根据磁参数的要求，通过模拟磁芯的工作状态，得到相应的电参数。

二、软磁材料的发展和种类

1.软磁材料的发展

软磁材料在工业上的应用始于19年底。随着电力和电信技术的兴起，低碳钢被用于制造电机和变压器，细铁粉、氧化铁和细铁丝被用于电话线电感线圈的磁芯。到了20世纪初，硅钢片被开发出来代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。迄今为止，硅钢片仍居电力工业用软磁材料的首位。到了20世纪20年代，无线电技术的兴起促进了高磁导率材料的发展，出现了坡莫合金和坡莫合金磁粉芯。从40年代到60年代，科学技术发展迅速。雷达、电视广播和集成电路的发明对软磁材料提出了更高的要求，产生了软磁合金薄带和软磁铁氧体材料。20世纪70年代，随着电信、自动控制、计算机等行业的发展，开发出了磁头用软磁合金。除了传统的晶态软磁合金，另一种材料——非晶态软磁合金应运而生。

2.常用软磁芯的类型

铁、钴和镍是磁性材料的基本成分。

按(主要成分、磁性特征、结构特征)产品形态分类:

(1)粉芯:磁粉芯，包括铁粉芯、铁硅铝粉芯、高通量粉芯、坡莫合金粉芯(MPP)和铁氧体芯。

(2)卷铁芯:硅钢片、坡莫合金、非晶和纳米晶合金。

三种常用软磁磁芯的特点及应用

(1)粉末芯

1.磁粉芯

磁粉芯是由铁磁粉和绝缘介质制成的软磁材料。由于铁磁性颗粒很小(高频时使用0.5 ~ 5微米)，且被非磁性电绝缘膜隔开，一方面可以隔离涡流，材料适用于较高频率；另一方面，由于颗粒间的间隙效应，材料具有低磁导率和恒磁导率；由于粒径小，基本不会出现趋肤现象，磁导率随频率的变化比较稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉末材料的磁导率、粉末颗粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力和热处理工艺。

常用的磁粉芯有三种:铁粉芯、坡莫合金粉芯和铁硅铝粉芯。

磁芯有效磁导率μe和电感的计算公式为μe = DL/4N2S × 109。

其中:d为铁芯平均直径(cm)，l为电感(享受)，n为绕组匝数，s为铁芯有效截面积(cm2)。

(1)铁粉芯

常用的铁粉芯由碳基铁磁粉和树脂碳基铁磁粉组成。价格是粉芯中最低的。饱和磁感应强度约为1.4T；磁导率范围为22 ~ 100；初始渗透率μi随频率具有良好的稳定性；DC电流叠加性能好；但是高频时损耗高。

铁粉芯初始磁导率随DC磁场强度的变化

铁粉芯初始磁导率随频率的变化

(2) Permo合金粉芯

坡莫合金粉芯主要包括钼坡莫合金粉芯和高通量粉芯。

MPP由81%Ni、2%Mo和Fe粉末组成。主要特点是:饱和磁感应强度约7500Gs渗透率范围大，从14到550；它在粉末磁芯中具有最低的损耗；优异的温度稳定性，广泛应用于航天设备、户外设备等。磁致伸缩系数接近于零，工作在不同频率时没有噪音。主要用于300kHz以下的高品质因数Q滤波器、感性负载线圈、谐振电路、要求温度稳定性高的LC电路、输出电感、功率因数补偿电路等。常用于交流电路，粉芯最贵。

高通量粉芯HF由50%Ni和50%Fe粉末组成。主要特点是:饱和磁感应强度约为15000 GS；磁导率范围为14 ~ 160；在粉芯中具有最高的磁感应强度和最高的DC偏置能力；磁芯的尺寸很小。主要用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因数校正电路等。它通常用在DC电路中，多用于高DC偏置、高DC和低交流。价格低于MPP。

(3)铁硅铝粉芯(Kool Mμ芯)

铁硅铝粉末芯由9%的铝、5%的硅和85%的铁粉组成。主要替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，因此可以在8kHz以上的频率使用。饱和磁感应强度约为1.05t；磁导率从26到125；磁致伸缩系数接近于0，不同频率工作时不产生噪音；它比MPP具有更高的DC偏置能力；它有最好的性价比。主要用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因数校正电路等。有时用它代替有气隙的铁氧体做变压器铁芯。

2.软铁氧体(铁氧体)

软磁铁氧体是以Fe2O3为主要成分的亚铁磁氧化物，采用粉末冶金法生产。有几种类型，如锰锌、铜锌、镍锌等。其中锰锌铁氧体的产量和用量最大，锰锌铁氧体的电阻率较低，为1 ~ 10 ohm-m，一般在100kHZ以下的频率使用。铜锌和镍锌铁氧体的电阻率为102 ~ 104 ohm-m，在100 kHz ~ 10 MHz的射频范围内损耗很小，因此多用于无线电天线线圈和无线电中频变压器。磁芯有很多种，E，I，U，EC，ETD，方形(RM，EP，PQ)，can (PC，RS，ds)，圆形。这是非常方便的应用。由于软磁铁氧体不需要使用镍等稀缺材料就能获得高磁导率，粉末冶金法适合大批量生产，所以成本低，而且由于烧结材料较硬，对应力不敏感，所以在应用上非常方便。而且磁导率随频率的变化比较稳定，在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的产量大大减少，很多原来用磁粉芯的地方都被软磁铁氧体取代了。

国内外生产铁氧体的厂家很多。这里以美国Magnetics公司生产的锰锌铁氧体为例介绍其应用。分为三大基础材料:电信基础材料、宽带和EMI材料、电源材料。

通信用铁氧体的磁导率范围从750到2300，具有低损耗因数、高品质因数Q以及磁导率与温度/时间之间的稳定关系。它是运行中渗透率下降最慢的类型，每10年下降3%到4%。广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器和接近传感器。宽带铁氧体又称高磁导率铁氧体，磁导率分别为5000、10000和15000。其特点是低损耗因数、高磁导率和高阻抗/频率特性。广泛应用于* * *模式滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号和脉冲变压器，广泛应用于宽带变压器和EMI。功率铁氧体具有4000~5000Gs的高饱和磁感应强度。此外，它具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。也就是说，随着频率的增加，损耗并没有增加多少；随着温度的升高，损耗变化不大。广泛应用于功率扼流圈、并联滤波器、开关电源变压器、开关电源电感和功率因数校正电路。

(2)带卷绕铁芯

1.硅钢片铁芯

硅钢片是一种合金，在纯铁中加入少量硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅合金称为硅钢。这种铁芯的饱和磁感应强度最高可达20000Gs；由于磁电性能好，易于批量生产，价格低廉，受机械应力影响小，广泛应用于电力电子行业，如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和用量最大的材料。它也是电力变压器使用最多的磁性材料。尤其是在低频和高功率下。常用的有冷轧硅钢片DG3、冷轧无取向电工钢带DW和冷轧取向电工钢带DQ，适用于各种电子系统和家用电器中的中小功率低频变压器和扼流线圈、电抗器和电感磁芯。这类合金韧性好，可以进行冲片和切割加工，铁心叠压和卷绕。但高频时损耗急剧增加，一般使用频率小于400Hz。从应用的角度来说，硅钢的选择要考虑两个因素:磁性和成本。对于小型电机、电抗器和继电器，可选用纯铁或低硅钢片；对于大型电机，可选用高硅热轧硅钢片、单向或无取向冷轧硅钢片；单取向冷轧硅钢片常用于变压器。在工频下使用时，普通钢带厚度为0.2~0.35毫米；在400Hz下使用时，通常选择0.1 mm的厚度。厚度越薄，价格越高。

2.坡莫合金

Permo合金常指铁镍合金，镍含量在30~90%范围内。它是一种应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺可以有效控制磁性能，如初始磁导率超过105，最大磁导率超过106，矫顽力低至2‰奥斯特，矩形系数接近1或接近0。具有面心立方晶体结构的Permo合金具有良好的塑性，可加工成65，438+0微米的超薄带材和各种使用形式。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50的饱和磁感应强度比硅钢略低，但磁导率比硅钢高几倍，铁损比硅钢低2~3倍。较高频率(400~8000Hz)的变压器空载电流小，适合制作100W以下的小型较高频率变压器，1J79综合性能好，适用于高低压变压器、漏电保护开关铁芯、* * * *模式电感铁芯、电流互感器铁芯。1J85的初始磁导率可达100000以上105，适用于低频或高频输入输出变压器、* * * *模式电感和信号较弱的高精度电流互感器。

3.非晶和纳米晶软磁合金。

硅钢和坡莫合金软磁材料是晶体材料，原子在三维空间中规则排列，形成周期性晶格结构，存在晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷，对软磁性能不利。在磁性物理方面，原子无规则排列、无周期性和晶界的非晶结构对于获得优异的软磁性能是非常理想的。非晶态金属及合金是20世纪70年代出现的一个新的材料领域。其制备工艺与传统方法完全不同，但采用了冷却速度约为每秒百万度的超快速冷却凝固技术，从钢水到成品薄带产品，比一般的冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序。这种新工艺被称为传统冶金工艺的革命。由于超快速凝固，合金凝固时原子无法有序排列和结晶。得到的固态合金具有长程无序结构，没有结晶合金的晶粒和晶界。被称为非晶合金，被称为冶金材料学的一场革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐腐蚀性、耐磨性、高强度、硬度和韧性、高电阻率和机电耦合性能。由于其优异的性能和简单的工艺，自20世纪80年代以来成为国内外材料科学领域的研发热点，目前美国、日本和德国已有完善的生产规模，大量非晶合金产品逐渐取代硅钢、坡莫合金和铁氧体走向市场。

中国从20世纪70年代开始研究和开发非晶合金。六五、七五、八五期间重大科技攻关项目完成后，* * *已取得科研成果134项，国家发明奖2项，专利16项，合金品种近百个。钢铁研究总院现拥有四条非晶合金带材生产线和一条非晶合金部件铁芯生产线。生产各种铁基、铁镍基、钴基、纳米晶带材及磁芯的定型，适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感磁芯元器件，年产值近2000万元。“九五”期间正在建设1000吨铁基非晶生产线，已进入国际先进水平。

目前，非晶软磁合金的最佳单项性能水平是:

初始渗透率μo = 14 × 104。

钴基非晶的最大磁导率为微米= 220 × 104。

钴基非晶矫顽力Hc = 0.001 Oe。

钴基非晶的矩形比Br/Bs = 0.995。

钴基非晶的饱和磁化强度为4πMs = 18300Gs。

铁基非晶电阻率ρ = 270μ ω/cm

常用的非晶合金有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金和铁基纳米晶合金。其国家品牌和性能特点见表和图。作为比较，还列出了结晶合金硅钢片、坡莫合金1J79和铁氧体的相应性能。这几种材料有不同的特性，应用在不同的方面。

品牌的基本组成和特征:

1K101铁硅硼快淬软磁基合金。

1K102铁硅硼碳快淬软磁基合金

1K103铁硅硼镍系快淬软磁基合金。

1K104铁硅硼镍钼系快淬软磁基合金。

1K105铁硅硼铬(及其他元素)是一种快淬软磁基合金。

1K106高频低损耗铁硅硼快淬软磁基合金

1K107高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B是一种快淬软磁基纳米晶合金。

1K201高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金

高剩磁比1K202快淬软磁钴基合金

1K203高磁感低损耗快淬软磁钴基合金

1K204高频低损耗快淬软磁钴基合金

高初始磁导率1K205快淬软磁钴基合金

1K206高磁导率钴基淬火软磁合金

1K501铁-镍-磷-硼快淬软磁镍基合金

1K502铁镍钒硅硼快淬软磁镍基合金。

400赫兹:非晶硅钢芯

功率(瓦特)45 45

铁芯损耗(W) 2.4 1.3

励磁功率(VA VA)6.1.1.3

总重量(克)295 276

(1)铁基非晶合金

铁基非晶合金由80%的Fe和20%的Si、B金属元素组成，具有较高的饱和磁感应强度(1.54T)。铁基非晶合金与硅钢损耗的比较

导磁率、励磁电流、铁损均优于硅钢片，尤其铁损低(取向硅钢片1/3-1/5)，代替硅钢片做配电变压器可节能60-70%。铁基非晶合金带材厚度约为0.03mm，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器和逆变器磁芯，适用于10kHz以下的频率。

2)铁镍基非晶合金。

铁镍基非晶合金由40%的镍、40%的铁和20%的非金属元素组成。具有适中的饱和磁感应强度[〔0.8T〕]，高的初始磁导率，高的最大磁导率，高的机械强度和优异的韧性。它在中低频时具有低铁损。在空气中热处理不会引起氧化，磁场退火后可以得到良好的矩形环。价格比1J79便宜30-50%。铁镍基非晶合金的应用范围相当于中镍坡莫合金，但铁损和高机械强度远优于晶态合金。代替1J79广泛应用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是我国开发最早的非晶合金，也是目前我国应用最广泛的非晶合金，年产量约200吨。空气中热处理后不含氧化铁的镍基非晶合金(1K503)获得国家发明专利和美国专利。

(4)铁基纳米晶合金。

铁基纳米晶合金是一种以铁为主要成分，添加少量Nb、Cu、Si和B的非晶材料。非晶材料经过热处理后可以获得直径为10-20 nm的微晶，这些微晶分散在非晶基体上，称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感应强度(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M)、高磁感应强度下低高频损耗(P0.5t/20kHz = 30w/kg)，电阻率为80μ ω/cm。是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围:50Hz-100kHz，最佳频率范围:20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变频器、高频扼流圈磁芯、电流互感器磁芯、漏电保护开关和* * *模式电感磁芯。

(3)常用软磁磁芯的特性比较

1.磁粉芯和铁氧体的特性比较:

MPP磁芯:使用安培匝数

高频磁芯:使用安培匝数

铁粉芯:安培匝数>；800，在高磁化场下不会饱和，并能保证电感最佳的交流-DC叠加稳定性。频率特性在200kHz以内稳定；但高频损耗较大，适合10kHz以下使用。

FeSiAlF磁芯:代替铁粉芯使用，使用频率可大于8kHz。DC偏置能力介于MPP和HF之间。

铁氧体:低饱和磁密度(5000Gs)和最小DC偏置容量。

3.硅钢、坡莫合金和非晶合金的特性比较；

硅钢和FeSiAl材料具有高的饱和磁感应值Bs，但是它们的有效磁导率值较低，尤其是在高频范围内。

Permo合金初始磁导率高，矫顽力和损耗低，磁性能稳定，但Bs不够高。频率大于20kHz时，损耗和有效磁导率不理想，价格昂贵，加工热处理复杂。

钴基非晶合金具有高磁导率、低Hc、宽频带低损耗、饱和磁致伸缩系数接近于零、对应力不敏感等特性，但Bs值低且价格昂贵。

铁基非晶合金Bs值高，价格低，但有效磁导率低。

纳米晶合金的磁导率和Hc值与晶态高坡莫合金和钴基非晶合金接近，饱和磁感应强度Bs与中镍坡莫合金相当，热处理工艺简单，是一种理想的廉价高性能软磁材料。虽然纳米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢，但其在高磁感应强度下的高频损耗远低于它们，具有更好的耐腐蚀性和磁稳定性。与铁氧体相比，纳米晶合金在50kHz以下时，在较低损耗的基础上具有2-3倍的工作磁感应强度，磁芯体积可增加一倍以上。

4.几种常用磁性器件中磁芯的选择与设计

开关电源中使用的磁性器件很多，其中常用的软磁器件有:主变压器(高频电源变压器)、* * *模式扼流圈、高频磁放大器、滤波扼流圈、尖峰信号抑制器等。不同的器件对材料有不同的性能要求，如表所示。

(一)、高频电源变压器

变压器铁芯的尺寸取决于输出功率和温升。变压器的设计公式如下:

P=KfNBSI×10-6T=hcPc+hWPW

其中p是电功率；k是与波形有关的系数；f是频率；n是匝数；s是核心区；b是工作磁感应强度；I是当前的；t是温升；Pc是铁损；PW为铜损；Hc和hW是由实验确定的系数。

从上式可以看出，高工作磁感B可以获得大的输出功率或减小体积和重量。但是，B值的增加受到材料Bs值的限制。但是，频率f可以提高几个数量级，因此可以显著减小体积和重量。低铁损可以降低温升，进而影响工作频率和工作磁感的选择。一般来说，开关电源对材料的主要要求是:尽可能低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高磁导率、足够高的居里温度和良好的温度稳定性。有些应用要求矩形比高，对应力不敏感，稳定性好，价格低。由于单端变压器的铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求与上述主变压器不同。它实际上是单端脉冲变压器，所以要求b = Bm-Br大，即磁感Bm和剩磁Br之差大；同时，要求高脉冲磁导率。特别是对于单端反激式开关主变压器，或者储能变压器，要考虑储能要求。

线圈中储能的多少取决于两个因素:一个是材料的工作磁电感Bm或电感L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能w = 1/2li2。这就要求材料具有足够高的Bs值和合适的磁导率，通常是宽而恒定的磁导率材料。对于工作在BM之间的变压器，要求磁滞回线的面积很小，尤其是在高频时。同时，为了降低空载损耗和励磁电流，应具有较高的磁导率。最合适的是闭合环形铁芯，其磁滞回线如图所示。这种铁芯用于双端或全桥工作条件的器件中。

一般来说，金属晶体材料不容易降低高频铁损。对于非晶合金，由于没有磁晶各向异性、金属夹杂、晶界等，其电阻率比普通晶态合金高2-3倍。此外，它们没有长程有序的原子排列。另外，快速冷却法一次形成厚度为15-30微米的非晶薄带，特别适用于高频功率输出变压器。它已广泛应用于逆变弧焊电源、单端脉冲变压器、高频加热电源、不间断电源、电力变压器、通信电源、开关电源变压器和高能加速器等。是频率20-50千赫、功率50千瓦以下变压器的最佳磁芯材料。

近年来，用于逆变弧焊电源的新型单端脉冲变压器具有高频大功率的特点。因此，要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感Bs和低的Br，以获得大的工作磁感B，从而减小焊机的尺寸和重量。铁氧体是高频弧焊电源常用的铁芯材料。虽然由于电阻率高，高频损耗低，但温度稳定性差，工作磁感低，变压器体积大，重量重，已不能满足新型弧焊机的要求。采用纳米晶环形磁芯，由于其高Bs值(BS > 1.2t)、高δ B值(δ B > 0.7t)、高脉冲磁导率和低损耗，磁芯的体积和重量可以大大减小，频率可以达到100kHz。近年来，数以万计的纳米晶铁芯被用于逆变焊机。用户反映，用纳米晶变压器铁芯和非晶高频电感制成的焊机不仅体积小、重量轻、便于携带，而且电弧稳定、飞溅小、动态特性好、效率高、可靠性高。环形纳米晶铁芯还可用于中高频加热电源、脉冲变压器、不间断电源、电力变压器、开关电源变压器和高能加速器等器件中。磁芯材料可以根据开关电源的频率来选择。

环形纳米晶铁芯有很多优点，但也有缠绕困难的缺点。为了在匝数较大时便于绕制，可以选用高频大功率的C型非晶纳米晶铁芯。采用低应力粘结剂固化和新型切割技术制作的非晶纳米晶合金C芯性能明显优于硅钢C芯。目前，这种铁芯已经批量应用于逆变焊机和切割机中。逆变焊机主变压器铁芯、电抗器铁芯系列有:120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A系列。

(2)、脉冲变压器铁芯

脉冲变压器是用于传输脉冲的变压器。当一系列脉冲持续时间为td (μs)时，脉冲幅度电压

当在n匝脉冲变压器的绕组上施加Um (V)的单极脉冲电压时，在每个脉冲结束时，铁芯中磁感应强度的增量δ b (t)为:δ b = um TD/NSc× 10-2，其中Sc为铁芯的有效截面积(cm2)。即磁感应强度的增量δ b与脉冲电压的面积(伏秒积)成正比。对于单向脉冲输出，δB = Bm-Br，如果脉冲变压器铁芯中增加了退磁绕组，则δB = Bm+Br。在脉冲状态下，动态脉冲磁滞回线的δB与对应的δHp之比就是脉冲磁导率μ p，理想的脉冲波形是指矩形脉冲波。由于电路参数的影响，实际脉冲波形与矩形脉冲不同，经常出现失真。比如脉冲前沿的上升时间tr与脉冲变压器的漏电感ls成正比，绕组和结构件引起的分布电容Cs成正比，脉冲顶降λ与激励电感Lm成反比。此外，涡流损耗因素也会影响输出脉冲波形。

脉冲变压器的漏电感Ls = 4βπN21 lm/h

脉冲变压器一次励磁电感Lm = 4μπp Sc N2/l ×10-9。

涡流损耗PE = UMD 2 tdlf/12n 21scρ

β是与绕组结构有关的系数，lm是绕组线圈的平均匝数长度，H是绕组线圈的宽度，N1是一次绕组的匝数，L是铁芯的平均磁路长度，Sc是铁芯的截面积，μp是铁芯的脉冲磁导率，ρ是铁芯材料的电阻率，D是铁芯材料的厚度，F是脉冲重复频率。

从上式可以看出，在给定匝数和铁芯截面积的情况下，脉冲宽度越大，铁芯材料的磁感应强度δ b变化越大；在脉冲宽度给定的情况下，增大磁芯材料的磁感应强度δ b的变化量，可以大大减小磁芯的截面积和脉冲变压器磁化绕组的匝数，从而可以减小脉冲变压器的体积。为了减小脉冲波形前沿的失真，脉冲变压器的漏电感和分布电容要尽可能的减小，所以脉冲变压器的绕组匝数要尽可能的少，这就要求使用高脉冲磁导率的材料。为了减少顶降，初级激励电感Lm应尽可能增大，这就要求磁芯材料具有较高的脉冲磁导率μ p..为了减少涡流损耗，磁芯材料应选择电阻率高且尽可能薄的软磁带，特别是对于高重复频率、大脉冲宽度的脉冲变压器。

脉冲变压器对铁芯材料的要求如下:

①高饱和磁感应强度Bs值；

(2)高脉冲磁导率，可以用较小的磁芯尺寸获得足够的励磁电感；

③大功率单极脉冲变压器要求铁芯具有较大的磁感应强度增量δB，使用低剩磁感应材料；当使用额外的DC偏置时，要求铁芯具有高矩形比和小矫顽力Hc。

④小功率脉冲变压器要求铁芯的初始脉冲磁导率高；

⑤损耗低。

铁氧体磁芯电阻率高、频率范围宽、成本低，广泛应用于小功率脉冲变压器，但其δ B。

和μp较低，温度稳定性较差，一般用于对顶降和后缘要求不高的场合。

(3).电感器磁芯

铁芯电感是基本元件，对电路中电流的变化有阻抗作用，广泛应用于电子设备中。电感的主要要求如下:

①在一定温度下长时间工作时，电感的电感随时间的变化率应保持在最小；

(2)在给定的工作温度范围内，电感的温度系数应保持在允许的限度内；

③电感的电损耗和磁损耗低；

④非线性模糊度变小；

⑤价格低，体积小。

电感元件与电感L、品质因数Q、铁芯重量W和绕组DC电阻R密切相关..

电感L抵抗交流电的能力用电感值ZL表示:ZL = 2π FL，频率F越高电感值ZL越大？/ca & gt；