一、概述

　　在電流互感器的測量中，我們經常碰到互感器發生磁飽和現象，這是由于電磁型電流互感器是利用電磁感應原理制成的，通過鐵芯進行能量傳遞，將一次繞組中的大電流，轉變為二次設備可以直接利用的小電流。由于鐵芯特性，當磁場能量達到一定水平后會達到磁通飽和，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。當外界磁場強度慢慢加強時，鐵磁材料內部的磁通密度也會慢慢加強。當磁場強度達到一定程度，再加強時，鐵磁材料的磁通密度增強的速度越來越慢。這時，我們可以把這種現象理解為磁飽和。

　　變壓器線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數層軌道旋轉，每一層電子旋轉都會依愣次定律產生一微弱的磁場，每一層的磁力不同、方向也不同，但合力為零，沒有磁性。當一線圈通電流，同樣的依愣次定律產生一磁場，磁力線穿過磁性材料（鐵心），磁性材料內原子的電子旋轉軌道開始轉向，以抵消線圈產生的磁力線，線圈電流越大，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，就是磁飽和。

　　有磁芯的電感器有磁飽和問題, 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, 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, 通過的磁通量是不可以無限增大. 通過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，磁飽和產生后，在有些場合是有害的，但有些場合有時有益的。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額定電壓，則電流劇增，變壓器很快就會發熱燒毀。

磁化B-H曲線

三、應用

　　電感的磁飽和問題，在開關電源應用中,電感有允許其飽和的,有允許其從一定電流值開始進入飽和的,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,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題。

　　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,電路的工作狀態將異常,容易造成比較嚴重的后果。

　　3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,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關的電路。

　　4、磁飽和穩壓器：飽和穩壓器是利用鐵心的磁化曲線的非線性特性制成的。它的主要部分是一個飽和變壓器，其鐵心截面與一般變壓器不同，初級線圈的截面積大，為非飽和線圈；次級線圈的鐵心截面積小，為飽和線圈。當穩壓器工作時，隨著電源電壓的增加，鐵心內磁通也隨之增加。當次級鐵心內磁通達到飽和點時，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，所以次級線圈所產生的輸出電壓也就基本不變了，起到了穩壓作用。

 

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