高频磁芯是指工作频率在1MHz及以上的磁芯。为什么这种磁芯会有缝隙呢?主要有以下几个原因:
磁芯在生产制造过程中,由于物理、化学等特性的存在,难免会出现一些不完美的地方。比如,当我们拼接多个磁芯时,由于高频信号的传输速度非常快,如果没有进行精细的制造与拼接,就可能导致磁通不完全垂直于芯片表面,这时就会出现缝隙。
另外,生产过程中也会出现没有完全填充到一定压强的情况。当然,这种情况是少数,但如果发生了,会导致磁芯表面呈现出不完整的芯片,从而形成缝隙。
高频磁芯通常有许多绕组,为了确保这些绕组之间的相互独立,需要在磁芯的内部留出一个缝隙。这个缝隙可以减少磁化交趾,减小电感漏损等现象,从而提高磁芯的总体性能。
此外,缝隙还可以降低磁芯损耗。当高速交替的磁场在垂直于缝隙面的方向上建立时(例如,如果在高频电磁场中建立磁芯),它将引起缝隙周围的涡流,从而将能量转换成热。这种现象被称为涡流损耗,如果磁芯中没有缝隙,涡流将无法产生,进而导致更高的损耗。
高频磁芯的加工非常复杂,这也给设计者带来了诸多挑战。然而,缝隙在某种程度上减轻了这种压力,因为设计者可以依靠缝隙轻松调整磁芯的电感。例如,可以通过调整缝隙的大小在某种程度上控制电感值。此外,设计者还可以根据缝隙的位置来决定绕组的数量和位置。
高频磁芯并不总是需要缝隙。纯电感芯片(不包括任何磁芯,只由线圈构成)就是一个很好的例子。在这种情况下,线圈上下公用一个磁场,不需要相互隔离,因此也就没有了缝隙的需求了。