BOSHIDA电源模块 开关电源磁性元件设计 了解磁学

对于许多电气工程师来说，磁学相关的理论通常晦涩难懂，大家发现。在导体中描述电流流动是相对比较容易的，但是难以直观地想象电流发出的磁场。结果就是，许多磁性元件设计被“外包”给其他部门的“专家”，他们可能是来自于公司内部的另一个部门，或者外部供应商。这些人可能对理论非常精通，但是不了解错综复杂的具体设计和应用场合。

实际上，大多数开关电源设计人员可能会认为，磁性元件的设计是毁掉个电源项目最容易的地方。因此，本章将尝试涵盖基础知识，并通过实例设计过程中分析来解决大部分的问题点，但是不深人研究磁性理论。首先，介绍点背景可能对读者是有用的。

关于磁，历史上一些有趣的汇编:

大约公元前600年，亚里士多德讨论了磁石的特性。

1088 年，中国科学家沈括笔下第一次提到了指南针。

1187 年，亚力山大·纳科姆是第一个使用指南针进行导航的欧洲人。

1600年，威廉·吉尔伯特确定了地球的磁性特征。

1819 年，汉斯·奥尔斯特德发现电流会影响指南针。

1820年，安德鲁·玛丽·安培定义了与电流有关的磁场。

1831年，迈克尔·法拉第描述了时变磁通量如何在一个导线环中感应出电压。

1865年，詹姆斯·麦克斯韦推导出描述电力、磁力和光学之间联系的方程。

1905年，阿尔伯特·爱因斯坦用麦克斯尔方程发展了他的相对论。

虽然我们不需要用爱因斯坦或麦克斯韦方程来设计磁性元件，但是安培和法拉第定律是解决方案的关键，这些理论将磁特性与电气参数联系起来。每个人在实验中都使用了线圈，但每个人观察到的结果却是不同的，如图 7.1 所示。