磁導率概念的認識

什麼是磁導率：磁路和電路具有相似性，電路中有電阻這個概念，磁路中也有磁阻這個概念

（1） 電路中的電阻定義：

其中，ρ表示電阻的電阻率，是由其本身性質決定，L表示電阻的長度，A表示電阻的橫截面積。

（2）磁路中的磁阻：

其中，uc表示磁阻的磁導率，是由其本身性質決定，即為自身的屬性，Lc表示磁阻的的磁路長度，Ae表示磁阻磁芯橫截的面積。

所以磁導率是表征磁芯導磁特性的一個參數，是磁芯材料的自身屬性，不同的磁芯材料對應的磁導率不同（回想一下電導率概念）。

1、絕對磁導率uc（core對應c，表示磁芯）：磁芯材料的自身屬性

2、相對磁導率ur（relative對應r）：為了比較磁芯介質導磁性能，以空氣或真空磁導率為基準對象，相對磁導率是絕對磁導率和空氣磁導率的比值，即

uc是磁芯自身的磁導率，也叫絕對磁導率，u0是空氣磁導率

由于磁性材料的磁導率不是一個常數，所以磁性材料的相對磁導率也不是一個常數。

3、初始磁導率ui（initial 對應i）：一般規定材料樣件是環形的閉合磁路。當激勵場H→0時的磁導率稱為初始磁導率，即：

初始磁導率是與溫度以及頻率有關的一個函數，

在不同的溫度下磁導率是不同

在不同的溫度下磁導率是不同，所以測試電感量也會強調頻率

磁性材料參數是溫度的函數

4、增量磁導率△u：如果直流磁場疊加一個交流磁場，交流分量的磁導率即為增量磁導率

這種情況多數書現在電感儲能的情況中，如buck濾波電感等，電感是局部磁擺幅

5、有效磁導率ue：電感中，高磁導率磁芯存儲能量少，主要是存儲在氣隙當中，空氣作為稀釋劑，對磁導率有等效減小并改善磁導率線性度，使得電感量保持平穩。這個有效磁導率可以通過安培環路定理得到。前面已經推導過，這裡不再贅述。

6、幅值磁導率ua：沒有直流偏置時，交流磁場強度的幅值與磁通密度幅值的關系，這個情況一般發生在變壓器磁化的過程，比如全橋、半橋的磁化曲線。

由于磁化曲線是非線性的，幅值磁導率與峰值磁場強度有關，如下圖是一種錳鋅鐵氧體材料幅值磁導率和磁密的曲線圖

一般電源設計中，變壓器中我們比較關注勵磁電流的大小，這個電流也是一個電感量的函數，電感量又是磁導率的一個函數，然而不同頻率和溫度影響初始磁導率的大小，進而影響電感量，在我們設計時往往考慮的是室溫25℃下的初始磁導率，但必須關注低溫下，尤其是鐵氧體在低溫下初始磁導率是下降的，勵磁電流是會增大的。同時也要關注高溫磁性材料的居裡溫度點。

設計時選材時，需要關注某種磁性材料的各種曲線，可以任選一家磁性材料的生産廠家的規格書，比如天通TDG，主要是把握電感以及變壓器在不同頻率和溫度下電感量的變化量。

補充：

居裡溫度：居裡溫度是磁性材料從鐵磁性（亞鐵磁性）到順磁性的轉變溫度，或者稱為磁性消失溫度，天通材料的居裡溫度表示法如下

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