功率電感是分帶磁罩和不帶磁罩兩種，主要由磁芯和銅線組成。 在電路中主要起濾波和振蕩作用。

 

綜合前面幾節(jié)的說明，我們對功率電感儲能關(guān)系做一個總結(jié)，方便讀者理解和查閱。

 

氣隙電感

 

氣隙電感示意圖

 

 

如下式，"磁芯儲能Ec"、"氣隙儲能Eg"以及"總儲能E"，我們應(yīng)該如何理解？

 

儲能關(guān)系

 

從上面式子可以看出，對于"氣隙規(guī)則磁芯（EE、EFD、EPC系列型、環(huán)形等）"當

 

"稀釋系數(shù)Z"越大，儲能會越大，這個可以從總儲能③中可以看出；

 

"稀釋系數(shù)Z"越大則表明氣隙lg越大，這個可以從上面"Z"的表達式清楚地看到；

 

但必須清楚，如果保電感匝數(shù)和電流不變，當氣隙lg越大，那么意味著磁路中"磁阻Rm"會增大，進而意味著磁通密度"B"是減小的，如下⑤式可以清楚看到。所以，不能單純地認為，增加氣隙就一定能增大儲能，你必須控制變量。

 

稀釋系數(shù)的地位

 

 

把⑤式磁感應(yīng)強度帶入①、②和③得到如下，儲能變換式

 

儲能關(guān)系變換

 

（1）安匝（N*I）保持不變時，承接上面敘述，當保持"安（A，電流是由負載決定的）匝（N，電感線圈匝數(shù)）"不變時（為常數(shù)），不斷增加氣隙時，能量關(guān)系圖如下：

 

 

從圖中可以看出，當稀釋系數(shù)Z=2時，磁芯和氣隙儲能是相等的（兩條曲線相交），但隨著氣隙的增長，總儲能"E"是減小的，氣隙儲能"Eg"也是減小的，磁芯儲能"Ec"也是減小的，但磁芯儲能減小的更快。

 

（2）磁感應(yīng)強度或磁通密度保持不變時，

 

 

 

從圖中可以看出，當保持磁通密度不變時，增加氣隙時，總能量"E"是不斷增加的，但當你要保持磁通密度不變時，從下面⑤中可以看出，必須不斷增加匝數(shù)（電感電流是負載決定的，認為是不變的），即保持"N/Z"是常數(shù)。

 

 

那么，我們怎樣去理解這些參數(shù)的"變"與"不變"以及儲能關(guān)系呢？我們實際當中究竟以什么做為我們的設(shè)計呢？因為關(guān)系多了，就容易發(fā)生混亂，我們只需要把握住一點就可以了，電源中我們設(shè)計電感，通常還是以電感量為設(shè)計目標，因為它可以衡量電流紋波問題（實質(zhì)是可以產(chǎn)生我們想要的磁通密度，阻止電流的變化甚至是突變）所以，最終我們無論怎樣加氣隙，要保持電感量恒定。

 

（3）電感量保持不變，如下⑥式可以看出，只需要保持"N2/Z"是一個常數(shù)，同上述（2）保持磁通密度類似，也就是增加氣隙的同時，你需要不斷增加"匝數(shù)"才能保證電感量不變。

 

 

更進一步我們，來說明當"N2/Z"是一個常數(shù)，也就是電感量保持不變時，可以從"①"看出，總能量E是保持不變的。

 

 

 

繪制能量關(guān)系圖，從圖形中可以看出，通過保持"N2/Z"為常數(shù)，使得電感保持不變時，總能量E是一個常數(shù)，且隨著氣隙增大時，能量幾乎存儲在氣隙里面了，但總能量E是保持不變的。

 

那么既然總能量E保持不變了，那么開氣隙的意義究竟是什么呢？這樣情況下，加入氣隙，并沒有改變存儲能量的能力，但卻改變了能量的分配比，也就是說磁芯的磁感應(yīng)強度或者磁通密度"B"距離磁芯材料的飽和密度Bsat大大增強，即B2sat*Z保持不變時，當Z增加，當然Bsat當然是減小的了，這就是使得磁通密度距離飽和磁通密度余量極度增強（強調(diào)一點，磁材料的飽和磁通密度是不能改變的）。

 

帶飽和磁通密度的儲能關(guān)系

 

這就是，加入氣隙的意義，距離飽和磁通密度余量增強，下面圖示，紅色是加入氣隙的磁滯回線，變化更加溫和了，異常情況下磁芯不會進入瞬間的飽和，使得磁性元器件和變換器工作更加可靠。

 

加入氣隙后磁滯回線的優(yōu)化

 

這也就是，我們常說的，為什么加入氣隙能夠防止飽和原因了。

 

理解概念是基本點。

 

附：

 

相對磁導(dǎo)率"ur"

 

這里還需要必須理解什么是相對率"ur"，那就是磁芯本質(zhì)屬性的絕對磁導(dǎo)率"uc"相對于真空或者空氣"u0"的一種無量綱比值，稱為相對磁導(dǎo)率，弄清楚"相對對象"就容易記清楚了，不再混淆了。