中心議題：
- 電感器的制作
- 電感性能測試
解決方案：
- 磁化曲線
- 直流偏置測試
- 溫度試驗(yàn)及機(jī)械碰撞振動(dòng)試驗(yàn)
1引言
電感作為儲(chǔ)能和濾波元件，在電子設(shè)備中被廣泛使用,，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，電感器越來越趨于小型化，體積重量要求越來越嚴(yán)格,，尤其在航空航天電子設(shè)備中大量高頻大電流濾波電感,，由于其電流大，安匝數(shù)高,，且要求小體積,，采用傳統(tǒng)的開氣隙方法，無法滿足設(shè)計(jì)要求,。本文將介紹一種新型的高頻大電流小體積電感,。
2電感器的制作
一般電感都是采用開氣隙方法提高恒磁范圍，恒磁范圍越大,，其氣隙也越長,，相應(yīng)的導(dǎo)磁率也越低，要達(dá)到一定的電感量,，必須增大鐵心的截面積和體積,，下面是一個(gè)開氣隙電感的直流特性試驗(yàn)，鐵心為非晶態(tài),，尺寸為25/45×20,，氣隙為2mm，線圈34匝,，測試數(shù)據(jù)如下：
表1開氣隙電感的直流特性
在30A時(shí)其電感量僅為0A時(shí)的25.3％,，為了提高電感的抗飽和性能，我們在電感鐵心氣隙中加入一種恒磁材料,，恒磁片的面積正好等于電感鐵心的截面積,，厚度為2mm，然后將鐵心整體封裝,，再在外面繞上線圈,，做成電感,。本研究所制作的電感均為25/45×20,，氣隙為2mm,，插入上述恒磁片，繞34匝線圈,。恒磁材料的矯頑力（Hcb）高達(dá)8500Oe,，最大磁能積為191kJ/m3，工作溫度為250℃,。
3電感性能測試
3.1磁化曲線
通常電感的磁化曲線是對稱的,，正負(fù)磁能積相等，而加入恒磁材料后,，其正負(fù)磁能積就不相等了,，如圖1所示：
從圖中我們可以看出，由于恒磁片的作用,，使得磁滯回線發(fā)生偏移,，當(dāng)所加直流磁場與恒磁磁場方向一致時(shí)，此時(shí),，H凈磁場=H直流＋H恒磁,，所以，磁心很快進(jìn)入飽和,，導(dǎo)磁率下降,，電感量降低；當(dāng)所加直流磁場與恒磁磁場相反時(shí),，H凈磁場=H直流－H恒磁,，磁心不容易飽和，導(dǎo)磁率呈線性增長,，電感量基本不變,。這樣，就使得電感作為直流濾波元件使用時(shí),，只要使得電感的直流磁場與恒磁場相反,，便可大大提高電感器的使用安匝數(shù)，提高抗飽和能力,，使電感器得以小型化,。
將表1所測試的電感插入恒磁片后，再加工成成品電感,，取三個(gè)成品作測試樣品,，測試其直流特性如表2所示（測試儀表為HP4284A，測試頻率為1kHz）：
表2恒磁電感的直流特性
由上表可以看出電感器在10安培以后,，其電感量極其恒定,，至多只跌落4％，與不加恒磁片相比,，抗飽和性能明顯改善,。（由于設(shè)備原因,，只測試到35A，1190AT,，此時(shí)其磁場強(qiáng)度為142Oe）,。
3.3溫度試驗(yàn)及機(jī)械碰撞振動(dòng)試驗(yàn)
將上述電感經(jīng)過－55℃、2h130℃,、2hrs循環(huán)3次,，然后測試直流偏置下其電感量變化情況，如表3所示,。
表3冷熱沖擊后恒磁電感的直流特性
對照表2表3中數(shù)據(jù),，我們可以看出，經(jīng)過冷熱循環(huán)試驗(yàn)后,，電感器的電感量及抗飽和能力都沒有改變,。
再將上述試驗(yàn)樣品按軍用電子產(chǎn)品例行試驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)條件如下：
（1）隨機(jī)振動(dòng)
15～250Hz0.04g2/Hz（g2/Hz:功率譜密度）
250～300Hz－4dB/oct（oct：倍頻程）
300～1000Hz0.025g2/Hz
1000～2000Hz－6dB/oct
正向1h
（2）碰撞試驗(yàn)（GB/T15290—94）
50m/s2,、11ms,、正向1000次
經(jīng)過隨機(jī)振動(dòng)和碰撞試驗(yàn)后，再測試電感器在直流偏置下的電感量變化情況,，測試結(jié)果表明,，電感器經(jīng)過例行試驗(yàn)，滿足軍用電子產(chǎn)品要求,。
4結(jié)論
作為直流濾波使用的電感器,，在磁心中插入恒磁材料可以極大地改善其性能，提高工作磁場強(qiáng)度,，通過高低溫循環(huán)試驗(yàn)和沖擊振動(dòng)試驗(yàn),，證明應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)制作的電感鐵心滿足在航空航天設(shè)備中的使用要求，目前已經(jīng)小批量給上海某單位提供產(chǎn)品,，并成功地應(yīng)用在航天設(shè)備中,。