在磁路中,如果磁通量达到一定的数值后,磁芯的磁场强度已经达到饱和,此时,增大磁场的力量依然无法增大磁通量,这种状态就称之为磁芯饱和。
磁芯饱和是指在磁路中由于磁通密度过大,磁路无法再吸收磁通,造成各种不良现象的一种磁性现象。
当磁芯处于饱和状态时,会导致许多不良现象:
1. 饱和磁芯会自身发热。当磁芯达到饱和状态时,会在磁芯中发生大量的涡流,产生大量的热,导致磁芯发热,严重时甚至会烧坏磁芯。
2. 磁场的强度不再增加。当磁芯饱和后,即使磁场继续增加,磁场的强度也不再增加,磁通密度已经无法再加大,因此会导致磁电感降低,甚至磁电感减为零。
3. 抵抗电流突然减小。当磁芯达到饱和状态后,由于磁电感减小,因此会导致抵抗电流突然减小,电流通过电路时,电子流被磁芯吸收过多,电流难以通过磁芯,因此电流的通过率会发生变化,影响电路的运行。
为了避免磁芯饱和引起的各种问题,可以采取以下方法:
1. 降低磁场的强度。控制磁场的强度,可以减轻磁芯饱和的问题。
2. 原理不确定的电感应用磁增益。在电感选用上,如果原理不太确定,没有经验可循,可以采用具有高增益的磁芯,增加磁场强度,从而减少磁芯饱和的出现。
3. 做好散热措施。对于会产生自身发热的磁芯,应当合理设计散热措施,如选用散热片等,将散热问题解决,避免其因过热而导致的故障。
虽然磁芯饱和会带来许多问题,但也有一些应用可以采用这种效应。例如,线性变压器的磁芯设计就采用了磁芯饱和。线性变压器的原理是通过控制线圈中电流的大小来改变磁通量,当磁芯进入饱和状态时,就会减小磁通量,达到降压的目的。因此对于这类应用,磁芯饱和并不是问题,反而是必要的设计考虑。