一、概述

　　在電流互感器的測量中，我們經(jīng)常碰到互感器發(fā)生磁飽和現象，這是由于電磁型電流互感器是利用電磁感應原理制成的，通過(guò)鐵芯進(jìn)行能量傳遞，將一次繞組中的大電流，轉變?yōu)槎卧O備可以直接利用的小電流。由于鐵芯特性，當磁場(chǎng)能量達到一定水平后會(huì )達到磁通飽和，從而限制了電流的傳變。

　　磁飽和是一種鐵磁材料的物理特性。當外界磁場(chǎng)強度慢慢加強時(shí)，鐵磁材料內部的磁通密度也會(huì )慢慢加強。當磁場(chǎng)強度達到一定程度，再加強時(shí)，鐵磁材料的磁通密度增強的速度越來(lái)越慢。這時(shí)，我們可以把這種現象理解為磁飽和。

　　變壓器線(xiàn)圈內有鐵磁材料的鐵心，鐵心內的磁感應強度（主磁通）隨勵磁電流增加而增加，達一定程度后，勵磁電流增加，鐵心內的磁感應強度不再變化，即達到磁飽和。

二、原理

　　電子在原子外層繞著(zhù)數層軌道旋轉，每一層電子旋轉都會(huì )依愣次定律產(chǎn)生一微弱的磁場(chǎng)，每一層的磁力不同、方向也不同，但合力為零，沒(méi)有磁性。當一線(xiàn)圈通電流，同樣的依愣次定律產(chǎn)生一磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)穿過(guò)磁性材料（鐵心），磁性材料內原子的電子旋轉軌道開(kāi)始轉向，以抵消線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)，線(xiàn)圈電流越大，越多磁性材料電子的旋轉方向改變，最后所有磁性材料電子旋轉方向都相同時(shí)，就是磁飽和。

　　有磁芯的電感器有磁飽和問(wèn)題, 在電感器中加鐵氧體或其他導磁材料的磁芯, 可以利用其高導磁率的特點(diǎn), 增大電感量減少匝數減小體積和提高效率. 但是由于導磁材料物理結構的限制, 通過(guò)的磁通量是不可以無(wú)限增大. 通過(guò)一定體積導磁材料的磁通量大到一定數量將不再增加, 不管你再增加電流或匝數, 就達到磁飽和了。

　　磁飽和是一種磁性材料的物理特性，磁飽和產(chǎn)生后，在有些場(chǎng)合是有害的，但有些場(chǎng)合有時(shí)有益的。比方磁飽和穩壓器，就是利用鐵心的磁飽和特性達到穩定電壓的目的的。電源變壓器，如果加上的電壓大大超過(guò)額定電壓，則電流劇增，變壓器很快就會(huì )發(fā)熱燒毀。

磁化B-H曲線(xiàn)

三、應用

　　電感的磁飽和問(wèn)題，在開(kāi)關(guān)電源應用中,電感有允許其飽和的,有允許其從一定電流值開(kāi)始進(jìn)入飽和的,有不允許其飽和的，下面一些器件就是應用磁飽和原理產(chǎn)生的。

　　1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì )影響電源的指標外,一般不會(huì )造成特別嚴重的問(wèn)題。

　　2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果。

　　3,可飽和電感,這類(lèi)電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線(xiàn)矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對高頻信號來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路。

　　4、磁飽和穩壓器：飽和穩壓器是利用鐵心的磁化曲線(xiàn)的非線(xiàn)性特性制成的。它的主要部分是一個(gè)飽和變壓器，其鐵心截面與一般變壓器不同，初級線(xiàn)圈的截面積大，為非飽和線(xiàn)圈；次級線(xiàn)圈的鐵心截面積小，為飽和線(xiàn)圈。當穩壓器工作時(shí)，隨著(zhù)電源電壓的增加，鐵心內磁通也隨之增加。當次級鐵心內磁通達到飽和點(diǎn)時(shí)，電源電壓再增加，增加的磁通只能漏到空氣中，而次級鐵心內磁通基本上不再增加，所以次級線(xiàn)圈所產(chǎn)生的輸出電壓也就基本不變了，起到了穩壓作用。

 

---