高频电子电路用圆形截面环形磁心中电磁场的分布

田莉，田铭兴

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)

高频电子电路用圆形截面环形磁心中电磁场的分布

田莉，田铭兴

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)

为了研究当线圈缠绕于高频电子电路用圆形截面环形磁心某一段，考虑漏磁时磁心内部电磁场的分布，根据磁通连续性原理及镜像法，将绕有一个线圈的环形磁心内电磁场的分布问题，转化为绕有无穷多个线圈的无限长直磁心在其中一段磁心内的电磁场分布问题。基于麦克斯韦方程组和叠加原理，推导了环形磁心内电场强度和磁场强度的单重级数式解析计算公式。基于电场强度的计算公式，得到了涡流损耗的计算公式，与基于线圈自阻抗得到的涡流损耗计算公式进行对比，二者的计算结果吻合良好，证明了本文分析方法及所得公式的正确性。电场强度和磁场强度的计算结果分析表明，本文结论也同样适用于磁心磁导率很高或线圈均匀密绕于磁心表面，即漏磁通很小可以忽略的情况。

环形磁心;电磁场分布;解析解;贝塞尔函数

1 引言

构成变压器和传感器等磁性器件的环形磁心在电子电路中大量使用［1］，随着激励频率的增大，其内部电磁场的分布及其损耗受到了越来越多的关注［2-8］。文献［2］分析了变压器三种常用磁心材料即铁氧体、纳米晶和非晶材料的损耗特性与频率、磁通密度的关系，并给出了磁性材料损耗密度的三维表征图。……