磁粉心的饱和磁通密度高达10T（10000Gs）左右，在强磁场条件下，即工作在大电流时，磁心不易饱和。制作APFC电感，不用开气隙，不会对电路产生电磁干扰（EMI）。而且由于其直流偏磁动态线性相当好，通过设计计算可以精确地控制在额定电流时的电感值。恰当选择磁心尺寸和线圈匝数，还能得到满意的磁心损耗的结果。
常见的磁粉心有钼坡莫合金磁粉心（MPP）、高磁通磁粉心（HF）、铁硅铝磁粉心（MS）和铁粉磁心（IP）。前两种，国内习惯上称为铁镍钼磁粉心和铁镍磁粉心。它们的磁心损耗数据见表1。前3种为美国阿诺集团（ARNOLD）产品，后1种为台湾产品。从表1可以明显看出MPP磁心损耗最低，铁粉心损耗最高，其它两种居中。某种条件下，MS磁心损耗略低于HF磁心，接近MPP磁心。
MPP磁心价格比较贵，损耗低与成本高之间有矛盾，在要求温升必须很低时，不得不采用这种较贵的磁心。对于要求不是特别严格的场合，完全可以经过精心设计，采用其它磁心，甚至采用损耗高的铁粉心，也能得到满意的结果。
1对电感设计有关参数的剖析
对于设计与制作APFC电感，主要要求其温升低（即损耗要小），另外偏磁影响小，能有效控制电感值在额定电流时不低于临界电感值。
为了设计出性能价格比满意的APFC电感，有必要对电感设计的有关参数进行充分的剖析。
有些参数是与磁心规格尺寸有关的如：AL，Ae，le，Ve，Wt，l/N，SA，Wa等。由le派生出H/NI，它等于0.4π/le，可称它为磁场强度系数。磁心大，le就大，此值就小。乘上NI就是磁场强度值H。另外，亦可称它为饱和系数，此值小，就不易饱和。在相同NI时，大磁心就比小磁心不容易饱和。还有一个参数：线圈匝数N。匝数多电感值就大。l/N为每匝导线平均长度，单位为cm。SA为线圈表面积。AL为电感系数，单位为nH/N2或μH/N2。电感系数同有效磁导率之间有这样的关系：AL=μe·4π·Ae/le。电感系数与匝数和电感量之间的关系为：L=N2·AL。
控制磁心饱和比较简单，就是选用尺寸大的磁心；采用磁导率低的材料。从图1～图4可以看出，低磁导率的曲线，随磁场强度增大而下降的趋势，比较平稳缓慢(注：原稿纵坐标称“百分磁导率”，这里用相对磁导率μr表示）。
表1磁粉心磁心损耗（单位：mW/cm3）
| 牌号 |
f=50kHz |
f=100kHz |
计算公式 |
| B/10－4T |
225 |
450 |
675 |
140 |
280 |
420 |
|
| MPP60μ |
14 |
52 |
111 |
16 |
59 |
127 |
0.7066f1.483(kHz)B1.889(kGs) |
| 125μ |
11 |
46 |
106 |
14 |
58 |
132 |
0.2938f1.708(kHz)B2.028(kGs) |
| HF60μ |
15 |
71 |
174 |
14 |
67 |
164 |
1.586f1.423(kHz)B2.209(kGs) |
| 125μ |
32 |
131 |
299 |
33 |
137 |
313 |
2.207f1.459(kHz)B2.034(kGs) |
| MS |
18 |
69 |
151 |
20 |
77 |
168 |
f1.477(kHz)B1.935(kGs) |
| IP－52 |
62 |
300 |
705 |
54 |
264 |
620 |
9.07×10－10f1.26(Hz)B2.11(Gs) |
| －18 |
43 |
238 |
597 |
36 |
184 |
461 |
6.44×10－10f1.18(Hz)B2.27(Gs) |
注：图中横坐标的数值以Oe作单位，系非法定单位，现换算为A.cm－1,1Oe=0.796A.cm－1
图1MPP相对磁导率（μr）—直流磁场强度（H）特性曲线
图2HI—FLUX相对磁导率（μr）—直流磁场强度（H）特性曲线
图3SUPPER—MSS相对磁导率（μr）—直流磁场强度（H）特性曲线
图4相对初始磁导率（μr）—直流磁场强度（H）关系曲线
同磁心损耗有关的参数比较多，给我们提供了调整余地。有两个公式：Pcore=kfmBn和Bac=(L△I·102)/2AeN。前一公式说明磁心损耗正比于频率和磁通密度。频率一定时，磁通密度小，损耗就小。从后一公式可以看出，在分子值不变时，增大分母值，即增大Ae或N，或增大两者的乘积，Bac值就减少。N值增加会加大铜损和磁场强度，要适当处理。如选用低磁导率的材料，N增加既不会增加电感量又不会因磁场强度增加而使μr减少更多。增加Ae，会因AL值增加而使匝数减少，但只要两者乘积增加就行。例如Ae增加1倍，AL也增加1倍，但N仅减少30％，Ae与N的乘积可增加40％，从而使Bac降低近30％。因此，只要对有关参数调整得当，就可以得到满意的设计效果。
2一个设计实例
设计一只2000W的电感。Uo=400V，η=95％，f=100kHz,Ui（ac)min=90V。将△I设定在0.2Ii上。由以下公式，得出临界电感值：
通过以下的关系式，选择所需磁心。
LI2=（NI）2AL′μrμ
移项后得AL′=LI2/（NI）2μr(2)
从表2可以查到不同磁心不同μr的NI值。现选定μ为μr=50％。将某一磁心相关数字代入上述公式求得AL′值。将此值除以此磁心的AL值就可以得出要用多少只此种磁心。
（1）选用ARNOLDMPP磁心866142，μr=50％的NI为733代入公式得AL′为：
AL′=(132×36.32)/(7332×0.5)=0.647
表2几种磁粉心不同μr时的NI值
| 磁心 |
编号 |
OD×ID×HT（cm3） |
le(cm) |
H/NI |
μr=30％ |
μr=40％ |
μr=50％ |
| H(Oe) |
NI |
H(Oe) |
NI |
H(Oe) |
NI |
| MPP |
109156 |
58.04×34.75×14.86 |
14.30 |
0.0879 |
68 |
774 |
56 |
637 |
47 |
535 |
| 866142 |
78.94×47.96×13.97 |
19.61 |
0.0641 |
68 |
1061 |
56 |
874 |
47 |
733 |
| 488075 |
58.04×34.75×14.86 |
14.30 |
0.0879 |
144 |
1638 |
119 |
1354 |
100 |
1138 |
| 123068 |
78.94×47.96×13.97 |
19.61 |
0.0641 |
144 |
2246 |
119 |
1856 |
100 |
1138 |
| HF |
225060 |
58.04×34.75×14.86 |
14.30 |
0.0879 |
200 |
2275 |
160 |
1820 |
123 |
1399 |
| 300060 |
78.94×47.96×13.97 |
19.61 |
0.0641 |
200 |
3120 |
160 |
2496 |
123 |
1919 |
| MS |
225060 |
58.04×34.75×14.86 |
14.30 |
0.0879 |
139 |
1581 |
109 |
1240 |
86 |
978 |
| 300060 |
78.94×47.96×13.97 |
19.61 |
0.0641 |
139 |
2168 |
109 |
1700 |
86 |
1342 |
| IP |
T22518 |
57.2×35.6×14.0 |
14.60 |
0.0861 |
210 |
2439 |
135 |
1568 |
96 |
1115 |
| T30018 |
77.2×49.0×12.7 |
19.80 |
0.0635 |
210 |
3307 |
135 |
2126 |
96 |
1512 |
| T22552 |
57.2×35.6×14.0 |
14.60 |
0.0861 |
130 |
1510 |
88 |
1022 |
64 |
743 |
| T30052 |
77.2×49.0×12.7 |
19.80 |
0.0635 |
130 |
2047 |
88 |
1386 |
64 |
1008 |
表330％μ时磁心参数计算结果
| 磁心No. |
μr=30％的NI |
要求AL＇/μH·N－2 |
磁心AL/μH·N－2 |
AL＇／AL/只 |
磁心/只 |
Bac/Gs |
PFe/mW |
PCu/mW |
△T/℃ |
| 866142 |
1061 |
0.515 |
0.142 |
3.6 |
4 |
211 |
4539 |
9610 |
23 |
| 488075 |
1638 |
0.216 |
0.075 |
2.9 |
3 |
223 |
2378 |
11113 |
41 |
| (HF)225060 |
2275 |
0.112 |
0.075 |
1.5 |
2 |
239 |
1946 |
11489 |
41 |
| (HF)300060 |
3120 |
0.060 |
0.068 |
0.9 |
1 |
285 |
2417 |
11092 |
30 |
| (MS)300060 |
2168 |
0.123 |
0.068 |
1.8 |
2 |
204 |
2886 |
11356 |
28 |
| T22518 |
2439 |
0.097 |
0.067 |
1.4 |
2 |
228 |
4768 |
14036 |
61 |
| T30052 |
2047 |
0.138 |
0.080 |
1.7 |
2 |
230 |
11631 |
12599 |
53 |
n=AL′/AL=0.647/0.142=4.6(只)
此结果，显然无法采用。
（2）选用ARNOLDMPP磁心123068，μr=50％的NI为1560代入公式得AL′为0.143，0.143/0.068=2.1。用2只磁心，可以采用。两只合用，有些参数要修正为：
AL=0.136μH/N2，Ae=3.54;Ve=69.54;
l/N=8.79cm;SA=259。
设定μ=50％，起始电感值为：
132/0.5=264μH，N=44，Lo=263.3μH，
NI=44×36.3=1597.2，
H=1597.2×0.0641×0.7958=81.5A/cm
查曲线得μr=49％。
L31.3=263.3×0.49=129μH≈132μH
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