解密高频电源工程师为什么青睐非晶磁环

随着时代的发展和生活质量的提高，无论我们在生活中还是工作中，对电源的需求数量越来越多，领域越来越广泛，电器的功率从几十瓦特到几十千瓦甚至几百千瓦。

高频电源生活中无处不在，举个例子：我的父亲喜欢种菜，去年的时候有段时间，天气干旱，长时间没有下雨，可把老爸愁坏了，因为年龄大了，挑水浇菜比较吃力，正好我遇见了，我把家里的潜水泵放在电瓶三轮车上，加一个逆变电源就可以浇水了，这里就用到了逆变电源。现在的技术，巴掌大的电源，可以做到几千瓦的功率，是不是很牛呢

在讲高频电源之前，先解释一下最近有个DIY的朋友提的傻瓜问题：什么是高频电源，我们的电瓶是什么电源?

其实我们生活中只会用到两种电，一种是直流电，另一种是市电，直流电就是电池或者电瓶里面的电，非常纯净，不存在频率的问题;市电就是50HZ/60HZ AC220V 的电，那什么是高频电源呢?

高频电源就是为了需要，把频率提高到1000hz(1KHZ)以上，或者20KHZ以上，那么为什么要把频率提高呢?我们知道，我们在不考虑损耗的前提下，同样大的截面积的磁环或者铁芯，能够承受更大的功率传输，也就是说，提高了频率，我们就可以在不增加体积的情况下，大大的增加了电源的功率。

说明白了上面的问题，我们开始解释为什么高频电源工程师那么青睐非晶磁环，根据公式(公式是经验值)功率与磁环的有效截面积、窗口面积、频率、电流密度、饱和磁感应强度这五个参数成正比关系，所以我们要想提高功率，电源的体积不能变大，我们只能增加频率，但是提高了频率后，在工频下最牛的材料----硅钢片就变得到处都是缺点了;

俗话说丑媳妇怕见公婆，硅钢片呢，就最怕提高频率，本来在工频下，硅钢廉价，Bs高，功率大，然而提高频率后损耗急速上升，这种损坏分为两种，一种铁芯本身的损耗增加了，也就是磁滞损耗增加，再一个就算涡流引起的涡流损耗。这种损坏增大，会有两种坏的结果，第一个就是浪费电，因为电在转化的时候通过热量浪费了，第二个就是发热引起其他元器件或者密封件的安全系数下降，造成安全隐患。

就是因为硅钢的这些高频缺点，才有了非晶的用武之地，这里说的非晶是指的1k107材料，非晶磁环现在国内可以做到20Khz /0.5T下的损耗在25w/kg以内，做的好一点儿的可以控制在18w/kg以内。

我有一位朋友就是做高频电源的，听他讲，使用非晶磁环结合他设计的电路，整个电源的转化率达到了95%左右，剩余的5%的损耗为铁芯损耗、铜线损耗、MOS管等元件的损耗的总和，这个效率是远远高于同行标准的。