磁性元件数据库

磁芯材料、Steinmetz 参数、绕组窗口与热数据 —— 用于自动化磁性元件设计。

磁性元件库

获取关于磁芯材料、绕组配置与热特性的全面数据,实现变压器与电感的自动化设计。

磁芯材料

铁氧体、粉芯与纳米晶材料,附 B-H 曲线、Steinmetz 参数与频率相关损耗模型。

绕组优化

绕组窗口分析、铜损计算与热降额,实现最优的功率密度与效率。

热数据

热阻模型与安全工作区限值,在任务需求下实现可靠的磁性元件设计。

库中包含什么

一个磁性元件同时是三样东西 —— 一个形状、一种材料、一组绕组。三者一并存储, 因为其中任何一项发生变化,损耗、温升与窗口内的可容纳性都会随之改变。

收录的磁件形态 中柱气隙 ℓg E / ER / PQ / RM 磁芯 骨架绕组 · Ae, ℓe, Aw 环形 / 分布气隙磁芯 铁硅铝、高磁通、MPP、纳米晶 平面 / ELP 磁芯 PCB 绕组叠层 · 交错结构
每条记录 = 几何 + 材料 + 绕组。磁芯给出 Ae、ℓe、Ve、绕组窗口面积与平均匝长;材料给出 B–H 环、饱和磁密与温度相关损耗;绕组给出导体类型、匝数、层数与交错方式。三者齐备,自动化磁件设计才能闭环。
绕组导体(横截面) δ 实心圆线 AWG / 公制 · 低频 趋肤效应受限 利兹线 股数 × 股径 · 换位 高频交流电阻最优 hw 铜箔 厚度 × 高度 · 窗口填充率高 边缘场与端部损耗敏感 PCB 平面绕组 铜厚 oz · 层叠 · 过孔 可重复、可制造
绕组材料与磁芯材料同等重要。库中记录导体类型、截面、绝缘、填充系数与温度相关的电阻率,据此计算直流电阻、Dowell 交错下的交流电阻比 FR、邻近效应损耗与气隙边缘场附加损耗。
磁芯损耗密度 10 100 1000 1 10 100 1000 B̂ (mT) Pv (kW/m³) 100 kHz 200 kHz 500 kHz Pv = k fαβ ● 实测点
不是只存三个 Steinmetz 系数。库中保存实测损耗面(频率 × 磁密 × 温度),并附 iGSE / 改进 Steinmetz 拟合及其有效区间——非正弦波形与直流偏磁下,单组 k/α/β 会给出误导性结果。
直流偏磁下的磁导率 0 50 100 150 200 0 25 50 75 100 Hdc (Oe) 初始磁导率 (%) 加气隙铁氧体 高磁通 60 µ MPP 60 µ 铁硅铝 60 µ 硬饱和
电感量随直流电流变化。粉芯是软饱和,铁氧体是硬饱和——不存这条曲线,PFC 电感或 Buck 电感的纹波电流在满载时就会被严重低估。库中记录 µ(Hdc, T) 与对应的 L–I 曲线。

图示用于说明数据的存储形式。延伸阅读(英文): 技术博客

参数覆盖范围

按磁芯、按材料、按导体记录的字段 —— 足以完成变压器或电感的尺寸设计、预测损耗分布, 并在绕制之前确认其确实装得下。

磁芯几何

  • 形状与规格代号 E、ER、ETD、PQ、RM、ELP、环形
  • Ae、ℓe、Ve 有效磁参数
  • 窗口 Aw、平均匝长 绕组面积与 MLT
  • AL 与气隙 按气隙长度,含边缘效应
  • 质量与表面积 用于损耗密度与散热
  • 热阻 / 自然对流 K/W 随风速变化

磁芯材料

  • 铁氧体 MnZn 功率牌号、NiZn
  • 粉芯 铁硅铝、高磁通、MPP、铁粉芯
  • 纳米晶与非晶 卷绕带材磁芯
  • B–H 环、Bsat(T) 实测,按温度分辨
  • 损耗曲面 Pv(f, B̂, T) 附 Steinmetz / iGSE 拟合
  • µi、µ(Hdc)、居里点 偏磁衰减与温度极限

绕组材料

  • 实心圆线 AWG / 公制、漆包等级、外径
  • 利兹线 股数 × 股径、编织结构
  • 铜箔 / 铜带 厚度 × 高度、边缘处理
  • PCB 平面绕组 铜厚、层叠、过孔阵列
  • ρ(T)、趋肤深度 δ(f) 交流电阻比 FR
  • 绝缘与爬电 三层绝缘线、挡墙胶带、绝缘等级

磁性元件测量

精确的电流检测支撑磁性元件验证、损耗提取与闭环测试。我们的 PCB 罗氏线圈设计参考介绍了一款用于变换器与电感表征工作流的精密传感器。