开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，所以民熔开关电源比较节省能源，产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点，而民熔开关电源工作频率高，也可以使用小尺寸、轻重量的变压器，民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

磁芯材料选择

软磁铁氧体因其价格低廉、适应性强、高频性能好等优点在开关电源中得到了广泛的应用。

软磁铁氧体，一般分为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体两大系列，锰锌铁氧体成分是Fe2O3、MnCO3、ZnO，它主要用于1MHz以下的各种滤波器、电感器、变压器等，用途广泛。镍锌铁氧体的成分有Fe2O3、NiO、ZnO等，主要用于1MHz以上的各种感应绕组、抗干扰磁珠、共用天线匹配器等。

锰锌铁氧体磁芯广泛应用于开关电源中，其材料选择因应用而异。电源输入滤波器所用磁芯多为高磁导率磁芯，其材料牌号为r4k-r10k，即相对磁导率约为-的铁氧体磁芯，而主变压器和输出滤波器所用的磁性材料多为高饱和磁通密度，其Bs为0.5T（即GS）左右。下面小课堂主要分享一下开关电源磁芯材料的选择窍门，好的开关电源在磁芯选择上是很谨慎又适用的，下面的开关电源就有着超给力的磁芯。

开关电源用铁氧体磁性材料应满足以下要求：

一、具有较高的饱和磁通密度BS和较低的残余磁通密度br

磁通密度BS对变压器和绕组的结果有一定的影响。从理论上讲，当BS值较高时，可以减少变压器的绕组匝数，降低铜损耗。

在实际应用中，开关电源高频变换器有多种电路形式。对于变压器，其工作形式可分为两类

1、双极性。电路为半桥、全桥、推挽等。变压器一次绕组里正负半周励磁电流大小相等，方向相反，因此对于变压器磁心里的磁通变化，也是对称的上下移动，B的最大变化范围为△B=2Bm，磁心中的直流分量基本抵消。

2、单极性。该电路为单端正向励磁、单端反激等，变压器一次绕组在一个周期内加入单向方波脉冲电压（如单端反激式）。当变压器铁心单向励磁时，磁通密度由最大值BM变为残余磁通密度BR，△B=bmbr。降低BR，提高饱和磁通密度BS，可以增加△B，减少匝数，降低铜损耗。

二、在高频下具有较低的功率损耗

铁氧体的功率损耗不仅影响电源的输出效率，而且会导致铁心发热和波形失真等不良后果。

变压器发热问题在实际应用中非常普遍。这主要是由变压器的铜损耗和铁心损耗引起的。在设计变压器时，如果BM过低，绕组匝数过多，会使绕组发热，同时将热量传递给铁心，使铁心受热。相反，如果铁芯发热是主体，也会导致绕组发热。

在选择铁氧体材料时，要求功率损耗随温度的变化呈负温度系数关系。这是因为，如果铁心损耗是发热的主体，变压器的温度就会升高，而温度的升高又会导致铁心损耗的进一步增加，从而形成恶性循环，最终将电源管、变压器等部件烧毁。因此，在国内外发展功率铁氧体时，必须解决磁性材料功率损耗的负温度系数问题，这也是电源用磁性材料的一个显著特点。

三、较高的居里温度

居里温度是磁性材料失去磁性的温度。一般材料的居里温度在℃以上，但变压器的实际工作温度不应高于80℃。这是因为当温度高于℃时，饱和磁通密度BS下降到正常温度的70%。因此，过高的工作温度会使饱和磁通密度下降更严重。而且，当温度高于℃时，功耗已经是正的温度系数，这将导致恶性循环。对于r2kb2材料，其允许功耗对应的温度已达℃，居里温度高达℃。可满足高温应用的要求。

四、适中的磁导率

合适的相对磁导率是多少？这取决于实际线路的开关频率。一般而言，相对磁导率为0的材料可在kHz以下的频率下使用，有时更高，但不高于KHz。对于高于此频段的材料，应选用磁导率较低的磁性材料，一般在1左右。

上面就是小课堂今天分享的，关于开关电源磁芯材料的选择注意点。在民熔小课堂的分享之后，大家应该都有一定的深入了解。但开关电源的领域是很大的，受限于篇幅这个问题，小课堂在开关电源磁芯材料方面其实还有更多的经验。而大家如果在使用开关电源遇到其他问题，或者想了解其他电气产品的资料和技巧，可以注意小课堂后续的经验汇总。