Question

铁心饱和是什么意思

电气专业里面的铁心饱和什么意思，能给详细解释一下吗，在哪本专业书里面有此概念？3Q

Answer 1

饱和电感是一种磁滞回线矩形比高，起始磁导率高，矫顽力小，具有明显磁饱和点的电感，在电子电路中常被当作可控延时开关元件来使用。由于其独特的物理特性，使之在高频开关电源的开关噪声抑制，大电流输出辅路稳压，移相全桥变换器，谐振变换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的应用。

1饱和电感的分类及其物理特性[1]

1.1饱和电感的分类

饱和电感可分为自饱和和可控饱和二类。

1.1.1自饱和电感（Saturableinductor）

其电感量随通过的电流大小可变。若铁心磁特性是理想的（例如呈矩形），如图1（a）所示，则饱和电感工作时，类似于一个“开关”，即绕组中的电流小时，铁心不饱和，绕组电感很大，相当于“开路”；绕组中电流大时，铁心饱和，绕组电感小，相当于开关“短路”。

1.1.2可控饱和电感（controlledsaturableinductor）

又称可控饱和电抗器（controlledsaturablereactor），其基本原理是，带铁心的交流线圈在直流激磁作用下，由于交直流同时激磁，使铁心状态一周期内按局部磁回线变化，因此，改变了铁心等效磁导率和线圈电感。若铁心磁特性是理想的（B－H特性呈矩形），则可控饱和电感类似于一个“可控开关”。在开关电源中，应用可控饱和电感可以吸收浪涌，抑制尖峰，消除振荡，与快速恢复整流管串联时可使整流管损耗减小。如图1（b）所示，可控饱和电感具有高磁滞回线矩形比（Br/Bs），高起始磁导率μi，低矫顽力Hc，明显的磁饱和点（A，B）及由于其磁滞回线所包围的面积狭小而使其高频磁滞损耗较小等特征。为此，可控饱和电感在应用方面的两个显著特点为

1）由于饱和磁场强度很小，所以，可饱和电感的储能能力很弱，不能被当作储能电感使用。可饱和电感的最大储能Em的理论值可用式（1）表示。

式中：μ为临界饱和点磁导率；

H为临界饱和点磁场强度；

V为磁性材料的有效体积。

2）由于可饱和电感的起始磁导率高，磁阻小，电感系数和电感量都很大，在施加外部电压时，电感内部起始电流增长缓慢，只有经过Δt的延时后，当电感线圈中的电流达到一定数值时，可饱和电感才会立即饱和，因而在电路中常被当作可控延时开关元件使用。

1.2可饱和电感随电流变化的关系

因为，有气隙和无气隙的dB/di磁路的计算方法不同，所以，分别对两种情况进行讨论。

1.2.1无气隙可饱和电感与电流的关系

无气隙可饱和电感L随电流变化的关系可用式（2）表示。

式中：W为电感绕组匝数；

I为激磁电流；

f为电感用磁性材料B～H曲线的对应函数；

S为磁性材料的截面积；

l磁性材料的为平均长度。

1.2.2有气隙可饱和电感与电流的关系

任意给定一个导磁体磁路中磁感应强度B1，可由B=f(H)曲线求出导磁体磁路中的磁场强度H1。气隙中的H0值可用式（3）表示。

式中：B0为空气隙磁感应强度；

a和b为磁路矩形截面积边长；

l0为气隙长度；

μ0为空气磁导率。

由磁路定律得改变B值并重复上述步骤，可求出相应的I，得到一组B和I的关系数据。设这个B与I对应的函数为B=f1(I)。

Answer 2

应为铁芯饱和：简单来说，就是假定把铁芯通上一个单位的电流，那么相对应产生的磁场强度就是1；当电流增加到2个单位的时候，磁场强度就变为2.3左右；电流是5的时候，磁场强度就是7；但是当电流为6的时候，磁场强度仍然是7；或者继续增加电流都还是7的时候，就说明铁芯已达到饱和；也可通过测量方法，把检测电阻串联在回路里，测量它的波形，如果波形在斜率上升的时出现转折，那么就基本可以判断为饱和了。
一般情况下，在做变压器，电感器时一般会尽量的利用铁芯导磁率高的特点，不断的提高效率，但是由于铁芯本身的限制，通过的磁通量不会无限增大，因此达到饱和状态。而铁芯达到饱和，磁通量基本不会有变化。卷绕在铁芯上的线圈，会失去电感或电抗，此时线圈总的电阻趋向零，即使线圈两端的电压不高，也会产生大电流，增加铜耗，甚至会使线圈会烧毁，因此给电路的运行带来负面影响。