电路中的磁性元件有哪些?磁性元件的分类和应用

磁性元件通常由绕组和磁芯构成，它是储能、能量转换及电气隔离所必备的电力电子器件，主要包括变压器和电感器两大类。几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件，磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。

 

 

    磁性元件的分类

 

 

    磁性元件主要分为变压器和电感。变压器的主要作用有隔离、电压变换等，其核心就是能量转移。电感的主要作用是谐振、滤波等，其核心是能量储存。

 

    电子变压器、电感器等磁性元件虽然只是一些看似不起眼的小零件，但是在新能源汽车、LED电源、光伏逆变器等产品中却是起着不可或缺的作用。一般而言，电子变压器在产品中发挥变压、滤波、储能的作用，而电感则是解决EMI方面的问题、电磁兼容等。

 

 

    磁性元件的测量

 

    目前生产的软磁铁氧体中最常见和广泛应用的有锰锌铁氧体(低频用)和镍锌铁氧体(高频用)两大类。工厂在出厂时往往将锰锌的收舌机中波磁棒的一端涂以黑漆，将镍锌短波磁棒的一端涂以红漆。可以使用这三种方法:1．目测法2．水磨法3.用万用表测量。

 

    磁性元件的应用

 

    下图是典型的开关电源结构，黄色部分是磁性器件的应用。此外，辅助电源还需要反激变压器，PFC电路中有PFC电感，电源输出端口有时候基于EMC的要求也会增加EMC滤波电感。

 

 

    磁性元件的重要性

 

    一般来说，磁性器件的体积约占整个开关电源的20%~30%，重量约占30%~40%，损耗约占20%~30%。从下图可以直观的感受一下磁性器件在开关电源中的地位。

 

    磁性元件技术对功率变换器是十分重要的，几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件电感器或变压器。例如在输入和输出端采用电感滤除开关波形的谐波；在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流；在缓冲电路中，用电感限制功率器件电流变化率；在升压式变换器中，储能和传输能量；有时还用电感限制电路的瞬态电流等。而变压器用来将两个系统之间电气隔离，电压或阻抗变换，或产生相位移（3相Δ—Y变换），存储和传输能量（反激变压器），以及电压和电流检测（电压和电流互感器）。可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。