磁性元件是開關(guān)變換器中的核心器 件，起到儲能、放能，電氣隔離等重要作用。磁性元件溫升過高將顯著影響電氣設(shè)備的性能與可靠性。磁芯生產(chǎn)廠家在數(shù)據(jù)手冊中僅僅提供磁芯在正弦激勵(lì)下的損耗數(shù)據(jù)，而開關(guān)變換器中的磁芯往往工作在非正弦波激勵(lì)下。因此對磁性材料非正弦激勵(lì)損耗進(jìn)行測試，并獲得相關(guān)的損耗數(shù)據(jù)非常重要。磁芯損耗對于溫度變化十分敏感，因此需要設(shè)計(jì)高精度磁芯損耗數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)快速完成測量。
磁芯損耗測量的方法較多，但可主要分為直接測量法和間接測量法。間接測量法是指利用磁性元件的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和等效電阻等間接反映磁芯損耗的大小。包括熱量等效法，B-H 分析儀、阻抗分析儀、電橋法等方法。如熱量等效法通過把所測磁芯線圈放入一個(gè)隔熱密閉容器中， 加入絕緣液體沒過磁芯線圈并在其兩端添加激勵(lì)源，待磁芯線圈正常工作后用溫度計(jì)測量液體溫升，經(jīng)過后續(xù)計(jì)算間接得出磁芯損耗值。
直接測量法通常通過數(shù)字示波器、阻抗分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等測試儀器直接測量被測磁芯電感兩端的電流電壓參數(shù)，再對測量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后得出所需要的磁芯損耗[1]。如本文討論的平均功率差值法就是一種基于功率分析儀的直接測量法。測試平臺主要包括功率分析儀、數(shù)字示波器、待測功率變換器等[2]，如圖 1 所示。功率分析儀分別讀取在矩形波激勵(lì)條件下磁芯電感和空心電感的功率信息， 再經(jīng)數(shù)據(jù)處理后二者的差值即為磁芯損耗[3]。
功率變換器上電瞬間會產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)功率脈沖，直接基于功率分析儀測量會產(chǎn)生較長的暫態(tài)過程，很難在較短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確讀取功率磁損數(shù)據(jù)。因此本文設(shè)計(jì)了電路采集了輸入電壓和輸入電流，以實(shí)現(xiàn)在較短的時(shí)間內(nèi)獲得穩(wěn)態(tài)功率數(shù)值。
