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開關電源中磁性元器件
幾乎所有電源電路中，都離不開磁性元器件 電感器或變壓器。例如在輸入和輸出端
采用電感濾除開關波形的諧波；在諧振變換器中用電感與電容產生諧振以獲得正弦波電壓
和電流；在緩沖電路中，用電感限制功率器件電流變化率；在升壓式變換器中，儲能和傳
輸能量；有時還用電感限制電路的瞬態電流等。而變壓器用來將兩個系統之間電氣隔離，
電壓或阻抗變換，或產生相位移(3 相 Δ—Y 變換)，存儲和傳輸能量(反激變壓器)，以
及電壓和電流檢測(電壓和電流互感器)。可以說磁性元件是電力電子技術最重要的組成部
分之一。
磁性元器件—電感器和變壓器與其他電氣元件不同，使用者很難采購到符合自己要求
的電感和變壓器。對于工業產品，應當有一個在規定范圍內通用的規范化的參數，這對磁
性元件來說是非常困難的。而表征磁性元件的大多數參數(電感量，電壓，電流，處理能
量，頻率，匝比，漏感，損耗)對制造商是無所適從的。相反，具體設計一個磁性元件在
滿足電氣性能條件下，可綜合考慮成本，體積，重量和制造的困難程度，在一定的條件下
可獲得較滿意的結果。
由于很難從市場上購得標準的磁性元器件，開關電源設計工作的大部分就是磁性元件
的設計。有經驗的開關電源設計者深知，開關電源設計的成敗在很大程度上取決于磁性元
件的正確設計和制作。高頻變壓器和電感固有的寄生參數，引起電路中各色各樣的問題，
例如高損耗、必須用緩沖或箝位電路處理的高電壓尖峰、多路輸出之間交叉調節性能差、
輸出或輸入噪聲耦合和占空度范圍限制等等，對初步進入開關電源領域的工程師往往感到
手足無措。
磁性元件的分析和設計比電路設計復雜得多，要直接得到唯一的答案是困難的。因為
要涉及到許多因素，因此設計結果絕不是唯一合理的。例如，不允許超過某一定體積，有
幾個用不同材料的設計可以滿足要求，但如果進一步要求成本最低，則限制了設計的選擇
范圍。因此最優問題是多目標的，相對的。或許是最小的體積，最低成本，或是最高效率
等等。最終的解決方案與主觀因素、設計者經驗和市場供應情況有關。另一方面，正確的
設計不只是一般電路設計意義上的參數計算。還應當包含結構、工藝和散熱等設計，而且
是更重要的設計。高頻開關電源的很多麻煩是由于磁性元件工藝、結構和制造不合理引起
的。
盡管磁性元件設計結果是相對的，不是唯一的。但至少設計結果應當是合理的。因
此，開關電源設計者應當有比較好的磁學基礎。遺憾的是在現今中等專業學校和高等院校
中磁的講解偏少，尤其是應用于開關電源的實際磁的概念更少涉及。為此，本書試圖在講
清工程電磁的最基本概念的基礎上，介紹磁性材料性能和選用以及高頻條件下磁性元件工
作的特殊問題、磁性元件設計的一般方法和工藝結構。給初學者初步提供理論依據和經驗
數據，為進入“黑色藝術殿堂”打下必要的基礎，并通過自己的不斷實踐，也成為開關電
源磁性元件的專家。
本書由丁道宏教授主審，并提出了不少很寶貴的意見。詹曉東副教授提供不少有益的
資料，給予很大幫助，在此一并表示衷心的感謝。
本書出版前后，先后受聘于多家廠商講課，得到一致好評。很多電源工作者希望得到
該書，但是銷售渠道很不暢通。為此，將書稿重新整理，改正出版中的錯誤，并補充一些
必要的例子和資料。刻制光盤，以餉讀者。
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