磁性材料基本性能参数

磁导率

磁导率是表征磁介质磁性的物理量，表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后，产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力，其公式如下：

其中H是磁场强度、B是磁感应强度，磁导率常用μ来表示，μ为介质的磁导率，或称为绝对磁导率。通常使用的是磁介质的相对磁导率µr,其定义为磁导率μ与真空磁导率µ0之比：

初始磁导率

是指基本磁化曲线妥 H→0 时的磁导率：

磁导率的测量

磁导率的测量是间接测量，测出磁芯片绕组线圈的电感量，再用公式计算出磁芯材料的磁导率，磁导率的测试仪器就是电感测试仪。

L是电感量、D是磁芯的磁路长度、A是磁芯的横截面积，µ0是真空磁导率，N为线圈的匝数

不同材质的铁氧体磁导率也不同，图中展示了初始磁导率与频率的关系。在频率大于1000KHz后初始磁导率转折降低,设计超高频变压器、电感时需要特别注意选择磁芯材质的频率特性。

居里温度(TC)

居里温度是磁性材料从铁磁性到顺磁性的转变温度，在这个温度磁性材料的磁性将变得很小或消失，它的表示方式有很多，一般按下图进行测量，即随着温度升高，磁导率下降到**值的 80%及 20%时，两点的联线，延长到与温度轴的交点即为居里温度，它确定了磁性器件工作的上限温度

饱和磁感应强度 BS、剩余磁感应强度 BR、矫正力 HC

由于软磁材料在交变磁场中存在不可逆磁化而形成磁滞回线，如图 6 所示，BS为磁化到饱和状态下的磁通密度。BR为从磁饱和状态去除磁场后，剩余的磁通密度。HC为从磁饱和状态去除磁场后，磁芯继续被反向的磁场磁化，直至磁通密度减小到零，此时的磁场强度称为矫顽力。

饱和磁感应强度和剩余磁感应强度跟温度关系：饱和磁感应强度和剩余磁感应强度都随温度的升高而降低，设计变压器、电感、共模电感时应取高温下的饱和磁感应强度的80%-90%作为设计参数。

磁损耗（Magnetic Loss）

是指磁性材料在磁化或反磁化过程中，外界对其所做的功转换成热的现象，包含磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗三类。在强磁场磁化过程中，以磁滞损耗与涡流损耗为主；在弱磁场磁化时，有些材料的剩余损耗占很大比重。

涡流损耗交变磁通在铁芯内产生感应电动势和电流，称为涡流。涡流损耗是指导体在非匀称磁场中移动或处在随时间改变的磁场中时，导体内的感生电流导致的能量损耗。涡流损耗的大小与磁场的改变方式、导体的运动、导体的几何外形、导体的磁导率与电导率等相关。

磁滞损耗

铁磁材料在交变磁场的作用下而反复磁化过程中，磁畴之间不停地相互摩擦，消耗能量引起的损耗，这种损耗称为磁滞损耗。磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比；软磁材料的磁导率高、磁滞特性不明显，剩磁小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。硬磁材料的剩磁较大，磁滞特性明显，磁滞回线较宽，磁滞损耗大。

磁芯损耗与温度的关系如图 10 所示，温度越低磁芯损耗越小，将温度控制在磁芯材质的损耗最小温度处，可以使电源效率提高。

由图可知，频率由 100KHz 提高到 200KHz，损耗却提高了将近 10 倍，所以提高频率对磁芯材质的要求很高。需要注意的是，不是所有材质的磁芯都是在 100℃时损耗最小，如下图所示：

通过磁芯的磁感应强度的大小也跟损耗有关，通过的磁感应强度越大，磁芯损耗也就越大，反之通过的磁感应强度越下，磁芯损耗就越小。