《开关电源中磁性元器件》

      几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件　电感器或变压器。例如在输入和输出端 采用电感滤除开关波形的谐波；在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流；在缓冲电路中，用电感限制功率器件电流变化率；在升压式变换器中，储能和传 输能量；有时还用电感限制电路的瞬态电流等。而变压器用来将两个系统之间电气隔离， 电压或阻抗变换，或产生相位移(3 相 Δ—Y 变换)，存储和传输能量(反激变压器)，以 及电压和电流检测(电压和电流互感器)。可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。

      磁性元器件—电感器和变压器与其他电气元件不同，使用者很难采购到符合自己要求 的电感和变压器。对于工业产品，应当有一个在规定范围内通用的规范化的参数，这对磁性元件来说是非常困难的。而表征磁性元件的大多数参数(电感量，电压，电流，处理能 量，频率，匝比，漏感，损耗)对制造商是无所适从的。相反，具体设计一个磁性元件在 满足电气性能条件下，可综合考虑成本，体积，重量和制造的困难程度，在一定的条件下 可获得较满意的结果。 

      由于很难从市场上购得标准的磁性元器件，开关电源设计工作的大部分就是磁性元件 的设计。有经验的开关电源设计者深知，开关电源设计的成败在很大程度上取决于磁性元 件的正确设计和制作。高频变压器和电感固有的寄生参数，引起电路中各色各样的问题， 例如高损耗、必须用缓冲或箝位电路处理的高电压尖峰、多路输出之间交叉调节性能差、 输出或输入噪声耦合和占空度范围限制等等，对初步进入开关电源领域的工程师往往感到 手足无措。 

      磁性元件的分析和设计比电路设计复杂得多，要直接得到唯一的答案是困难的。因为 要涉及到许多因素，因此设计结果绝不是唯一合理的。例如，不允许超过某一定体积，有 几个用不同材料的设计可以满足要求，但如果进一步要求成本最低，则限制了设计的选择范围。因此最优问题是多目标的，相对的。或许是最小的体积，最低成本，或是最高效率 等等。最终的解决方案与主观因素、设计者经验和市场供应情况有关。另一方面，正确的 设计不只是一般电路设计意义上的参数计算。还应当包含结构、工艺和散热等设计，而且 是更重要的设计。高频开关电源的很多麻烦是由于磁性元件工艺、结构和制造不合理引起 的。 

      尽管磁性元件设计结果是相对的，不是唯一的。但至少设计结果应当是合理的。因 此，开关电源设计者应当有比较好的磁学基础。遗憾的是在现今中等专业学校和高等院校 中磁的讲解偏少，尤其是应用于开关电源的实际磁的概念更少涉及。为此，本书试图在讲清工程电磁的最基本概念的基础上，介绍磁性材料性能和选用以及高频条件下磁性元件工作的特殊问题、磁性元件设计的一般方法和工艺结构。给初学者初步提供理论依据和经验 开关电源中磁性元器件 赵修科 数据，为进入“黑色艺术殿堂”打下必要的基础，并通过自己的不断实践，也成为开关电 源磁性元件的专家。 

      本书由丁道宏教授主审，并提出了不少很宝贵的意见。詹晓东副教授提供不少有益的 资料，给予很大帮助，在此一并表示衷心的感谢。

      本书出版前后，先后受聘于多家厂商讲课，得到一致好评。很多电源工作者希望得到 该书，但是销售渠道很不畅通。为此，将书稿重新整理，改正出版中的错误，并补充一些必要的例子和资料。刻制光盘，以饷读者。