高频下磁芯损耗增加的原因有哪些

 磁测相关知识     |      2025-10-24 15:13:20

       高频下磁芯损耗增加,本质是磁芯内部的能量耗散机制随频率升高而被显著激活。核心原因主要分为三类,分别是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗,且前两类损耗会随频率升高而急剧增加。

一、磁滞损耗:磁畴翻转的 “固有阻力”

       磁滞损耗源于磁芯材料内部磁畴的翻转过程。

       交变磁场作用下,磁畴会不断改变方向以跟随外部磁场。

磁畴翻转时会克服材料内部的摩擦阻力,这部分能量转化为热能。

       频率越高,磁畴单位时间内翻转的次数越多,产生的热量就越多,损耗随之线性增加。

二、涡流损耗:感应电流的 “额外消耗”

       涡流损耗是高频下磁芯损耗激增的主要推手。

       交变磁场会在磁芯(导体)内部感应出闭合的环流,即涡流。

       根据焦耳定律,涡流会在磁芯电阻上产生热量,造成能量损耗。

       涡流损耗与频率的平方成正比,频率翻倍时,涡流损耗会增至原来的 4 倍,这是高频下损耗急剧增加的核心原因。

三、剩余损耗:磁矩弛豫的 “滞后成本”

       剩余损耗通常在特定频率范围(如超高频)或特定材料中较为显著。

       它源于磁矩(如电子自旋、离子磁矩)在磁场变化时,因弛豫过程跟不上磁场变化速度而产生的能量损耗。

       其损耗大小与材料的微观结构、磁矩弛豫时间以及频率相关,在高频段会逐渐成为不可忽视的损耗项。