BOSHIDA電源模塊 開關電源磁性元件設計 了解磁學

對于許多電氣工程師來說，磁學相關的理論通常晦澀難懂，大家發現。在導體中描述電流流動是相對比較容易的，但是難以直觀地想象電流發出的磁場。結果就是，許多磁性元件設計被“外包”給其他部門的“專家”，他們可能是來自于公司內部的另一個部門，或者外部供應商。這些人可能對理論非常精通，但是不了解錯綜復雜的具體設計和應用場合。

實際上，大多數開關電源設計人員可能會認為，磁性元件的設計是毀掉個電源項目最容易的地方。因此，本章將嘗試涵蓋基礎知識，并通過實例設計過程中分析來解決大部分的問題點，但是不深人研究磁性理論。首先，介紹點背景可能對讀者是有用的。

關于磁，歷史上一些有趣的匯編:

大約公元前600年，亞里士多德討論了磁石的特性。

1088 年，中國科學家沈括筆下第一次提到了指南針。

1187 年，亞力山大·納科姆是第一個使用指南針進行導航的歐洲人。

1600年，威廉·吉爾伯特確定了地球的磁性特征。

1819 年，漢斯·奧爾斯特德發現電流會影響指南針。

1820年，安德魯·瑪麗·安培定義了與電流有關的磁場。

1831年，邁克爾·法拉第描述了時變磁通量如何在一個導線環中感應出電壓。

1865年，詹姆斯·麥克斯韋推導出描述電力、磁力和光學之間聯系的方程。

1905年，阿爾伯特·愛因斯坦用麥克斯爾方程發展了他的相對論。

雖然我們不需要用愛因斯坦或麥克斯韋方程來設計磁性元件，但是安培和法拉第定律是解決方案的關鍵，這些理論將磁特性與電氣參數聯系起來。每個人在實驗中都使用了線圈，但每個人觀察到的結果卻是不同的，如圖 7.1 所示。

審核編輯：湯梓紅