中心議題：

• 電感器的製作
• 電感性能測試

解決方案：

• 磁化曲線
• 直流偏置測試
• 溫度試驗及機械碰撞振動試驗

1引言

電(dian)感(gan)作(zuo)為(wei)儲(chu)能(neng)和(he)濾(lv)波(bo)元(yuan)件(jian)，在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)被(bei)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)，隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，電(dian)感(gan)器(qi)越(yue)來(lai)越(yue)趨(qu)於(yu)小(xiao)型(xing)化(hua)，體(ti)積(ji)重(zhong)量(liang)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge)
，尤(you)其(qi)在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)大(da)量(liang)高(gao)頻(pin)大(da)電(dian)流(liu)濾(lv)波(bo)電(dian)感(gan)
，由(you)於(yu)其(qi)電(dian)流(liu)大(da)
，安(an)匝(za)數(shu)高(gao)，且(qie)要(yao)求(qiu)小(xiao)體(ti)積(ji)
，采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)開(kai)氣(qi)隙(xi)方(fang)法(fa)，無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)。本(ben)文(wen)將(jiang)介(jie)紹(shao)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)高(gao)頻(pin)大(da)電(dian)流(liu)小(xiao)體(ti)積(ji)電(dian)感(gan)。

2電感器的製作

一(yi)般(ban)電(dian)感(gan)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)開(kai)氣(qi)隙(xi)方(fang)法(fa)提(ti)高(gao)恒(heng)磁(ci)範(fan)圍(wei)
，恒(heng)磁(ci)範(fan)圍(wei)越(yue)大(da)，其(qi)氣(qi)隙(xi)也(ye)越(yue)長(chang)
，相(xiang)應(ying)的(de)導(dao)磁(ci)率(lv)也(ye)越(yue)低(di)，要(yao)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)
，必(bi)須(xu)增(zeng)大(da)鐵(tie)心(xin)的(de)截(jie)麵(mian)積(ji)和(he)體(ti)積(ji)，下(xia)麵(mian)是(shi)一(yi)個(ge)開(kai)氣(qi)隙(xi)電(dian)感(gan)的(de)直(zhi)流(liu)特(te)性(xing)試(shi)驗(yan)，鐵(tie)心(xin)為(wei)非(fei)晶(jing)態(tai)，尺(chi)寸(cun)為(wei)25/45×20，氣隙為2mm，線圈34匝，測試數據如下：

表1開氣隙電感的直流特性

在30A時其電感量僅為0A時的25.3％
，為了提高電感的抗飽和性能，我們在電感鐵心氣隙中加入一種恒磁材料，恒磁片的麵積正好等於電感鐵心的截麵積，厚度為2mm，然後將鐵心整體封裝

，再在外麵繞上線圈，做成電感。本研究所製作的電感均為25/45×20，氣隙為2mm，插入上述恒磁片
，繞34匝線圈。恒磁材料的矯頑力（Hcb）高達8500Oe，最大磁能積為191kJ/m3
，工作溫度為250℃。

3電感性能測試

3.1磁化曲線
通常電感的磁化曲線是對稱的，正負磁能積相等，而加入恒磁材料後，其正負磁能積就不相等了，如圖1所示：

從圖中我們可以看出，由於恒磁片的作用

，使得磁滯回線發生偏移，當所加直流磁場與恒磁磁場方向一致時，此時，H淨磁場=H直流＋H恒磁，所以，磁心很快進入飽和，導磁率下降，電感量降低；當所加直流磁場與恒磁磁場相反時
，H淨磁場=H直流－Hhengci，cixinburongyibaohe，daocilvchengxianxingzengchang，dianganliangjibenbubian。zheyang，jiushidedianganzuoweizhiliulvboyuanjianshiyongshi
，zhiyaoshidediangandezhiliucichangyuhengcichangxiangfan
，biankedadatigaodianganqideshiyonganzashu，tigaokangbaohenengli

，shidianganqideyixiaoxinghua。
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3.2直流偏置測試
將表1所測試的電感插入恒磁片後，再加工成成品電感，取三個成品作測試樣品，測試其直流特性如表2所示（測試儀表為HP4284A
，測試頻率為1kHz）：

表2恒磁電感的直流特性

由上表可以看出電感器在10安培以後，其電感量極其恒定
，至多隻跌落4％，與不加恒磁片相比，抗飽和性能明顯改善。（由於設備原因，隻測試到35A
，1190AT
，此時其磁場強度為142Oe）。

3.3溫度試驗及機械碰撞振動試驗
將上述電感經過－55℃、2h130℃、2hrs循環3次，然後測試直流偏置下其電感量變化情況，如表3所示。

表3冷熱衝擊後恒磁電感的直流特性

對照表2表3中數據
，我們可以看出，經過冷熱循環試驗後，電感器的電感量及抗飽和能力都沒有改變。
再將上述試驗樣品按軍用電子產品例行試驗要求進行試驗
，試驗條件如下：

（1）隨機振動
15～250Hz0.04g2/Hz（g2/Hz:功率譜密度）
250～300Hz－4dB/oct（oct：倍頻程）
300～1000Hz0.025g2/Hz
1000～2000Hz－6dB/oct
正向1h

（2）碰撞試驗（GB/T15290—94）
50m/s2、11ms、正向1000次
經jing過guo隨sui機ji振zhen動dong和he碰peng撞zhuang試shi驗yan後hou
，再zai測ce試shi電dian感gan器qi在zai直zhi流liu偏pian置zhi下xia的de電dian感gan量liang變bian化hua情qing況kuang，測ce試shi結jie果guo表biao明ming，電dian感gan器qi經jing過guo例li行xing試shi驗yan，滿man足zu軍jun用yong電dian子zi產chan品pin要yao求qiu。

4結論

作(zuo)為(wei)直(zhi)流(liu)濾(lv)波(bo)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)，在(zai)磁(ci)心(xin)中(zhong)插(cha)入(ru)恒(heng)磁(ci)材(cai)料(liao)可(ke)以(yi)極(ji)大(da)地(di)改(gai)善(shan)其(qi)性(xing)能(neng)
，提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)，通(tong)過(guo)高(gao)低(di)溫(wen)循(xun)環(huan)試(shi)驗(yan)和(he)衝(chong)擊(ji)振(zhen)動(dong)試(shi)驗(yan)
，證(zheng)明(ming)應(ying)用(yong)此(ci)項(xiang)技(ji)術(shu)製(zhi)作(zuo)的(de)電(dian)感(gan)鐵(tie)心(xin)滿(man)足(zu)在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)設(she)備(bei)中(zhong)的(de)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)
，目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)小(xiao)批(pi)量(liang)給(gei)上(shang)海(hai)某(mou)單(dan)位(wei)提(ti)供(gong)產(chan)品(pin)
，並(bing)成(cheng)功(gong)地(di)應(ying)用(yong)在(zai)航(hang)天(tian)設(she)備(bei)中(zhong)。