為了功率變換器中磁性元件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需精確確定磁芯的幅值磁導(dǎo)率和增量磁導(dǎo)率。金屬磁粉心是由金屬磁粉顆粒、絕緣包裹以及空氣（粘合劑）的組合體，其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，磁導(dǎo)率低，阻抗角接近90度。因此測量磁粉芯的磁導(dǎo)率所需激磁源容量大(電壓高，電流大)，導(dǎo)致測量非常困難。      金屬磁粉芯是一種由鐵磁性材料粉末經(jīng)過絕緣包裹后，通過粉末冶金方法制成的一種復(fù)合軟磁材料。由于鐵磁性粉末顆粒很小，又被非鐵磁性絕緣介質(zhì)形成的膜物質(zhì)隔開，因此磁粉芯一方面可以隔絕渦流，使材料適用于較高頻率的場合；另一方面由于顆粒的間隙效應(yīng)，導(dǎo)致材料具有低導(dǎo)磁率及軟飽和特性。金屬磁粉芯特殊的軟磁性能使其在許多應(yīng)用場合具有其他磁性材料難以比擬的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于電訊、雷達(dá)、電視、電源、太陽能發(fā)電等領(lǐng)域^[2][3]。
      幅值磁導(dǎo)率μa和增量磁導(dǎo)率μ_?是描述磁粉芯磁化特性的兩個(gè)重要參數(shù)。幅值磁導(dǎo)率μ_a為磁芯初始磁化曲線上一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba與磁場強(qiáng)度Ha的比值；增量磁導(dǎo)率μ_?為一定直流偏磁下磁感應(yīng)強(qiáng)度的增量B_?與磁場強(qiáng)度增量H_?的比值。根據(jù)磁粉芯磁導(dǎo)率μ隨外加磁場強(qiáng)度H的變化特性可以合理選擇滿足工況的磁芯型號(hào)。傳統(tǒng)金屬磁粉芯的磁化特性測量方法基本都是采用交流激勵(lì)，如大信號(hào)交流源激勵(lì)法，通過對(duì)磁芯施加正弦交流激勵(lì)測量其飽和特性，然而交流激勵(lì)法對(duì)信號(hào)源要求較高；阻抗分析儀法通過功率放大器將正弦小信號(hào)放大后施加在磁芯兩端測量其磁化特性，測量結(jié)果較為精確，但是儀器設(shè)備成本較高，不方便于用戶或者廠家測量；脈沖測量法適用于脈沖磁化特性的測量，多用于指導(dǎo)脈沖磁元件的設(shè)計(jì)與性能分析，具有高磁化速率與高等值頻率兩個(gè)重要特點(diǎn)^[7]。脈沖測量法對(duì)于采樣精度要求較高，且完整的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)較難搭建。
      本文介紹了測量磁粉芯直流磁化特性的一種新型方法——直流測量法，詳細(xì)說明了直流測量法的基本原理，分析了直流測量法的主要誤差來源，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了討論。






詳細(xì)內(nèi)容請查看附件