详细介绍磁放大磁芯的测试方法

磁放大在电源上工作时，经常

在做成成品之前破坏。原有的特性，致使电源在运行中时常出现输出电压偏高或偏低等。
具体分析：从大多数不良品来看，我们可以从如下几点来分析：
(1)

此类电感器圈数很少，不会

圈数而出问题，那就可以确定是磁芯存在问题，具体为磁芯的磁通密度 (B)。
若 B 偏下限时，则输出电压走上限；若 B 偏上限，则输出电压走下限。
a. 全磁通φss（避免低负载时电压下降）
b. 磁滞回线 B(H) 矩形比（避免全载时电压下降）
(2) 在制程中

导致此问题的原因如下：
a. 绕线时，外壳对内部的带材有个挤压的应力，会导致带材的破损及断裂。
b. 在组装外壳的时候

会导致壳体与带材间的挤压，从而导致损坏等。
c. 带材在圈绕的时候，松紧度及首尾的重叠（也

说圈绕的圈数

会多点）。
d. 最恶劣的

用料错误（带材的材质），此项产生的机率很低很低。
e. 作业员把不良品（被摔过的，如摔在地上或被外力施压过）流入下一站位等等。
之前的对策为：
a. 供应商在做每个机种试验时都需向客户借一台电源，进行 100% 动态测试,测试规格会在 SCD 注明（例如：动态测试3.3Vdc@Output 5V×0A；3.3V×0A；12V×12A；-12V×0A；5Vs×2A；12V2×6A 3.3Vdc SPEC 范围 = 3.14 ~ 3.46 Vdc）方可出货。
此方案不管是对厂商或客户都会带来

人力及时间的浪费，但品质可以得到保证。
b.

B-H 测试仪进行测试，但此仪器非常昂贵，人民币大约 80 万，制造商不能接受，目前供应商都有此仪器。
c. 如尝试用 LCR meter 来测试的话，测出的结果不明显，良品与不良品很难区分且从科学的角度出发解释不通。
d.

把我们的

告诉磁芯的原厂，请他们务必

其规格生产，各项参数在成形之前需考虑到绕线时受到的影响。换句话说也

请磁芯的原厂保证出货品在绕完线后依然 OK。
此项要求对目前的技术上及生产成本来讲都是很大的挑战!
目前研究对策：
(1) 在制造商端，对其绕线时使用的力度管控
(2) 通过此研究力求在静态测试的时候辩别出良品与不良品
(1) 的具体方案如下：
a. 在成品制造商端，进料检验的时候应对来料磁芯的外壳受力

做测试，计算公式如下：
机械力= 6 × F × (da + di) / (3.14 × h ×(da - di)2)
式中：
F：一直到外壳破裂（凹陷）的径向力 (N)。
da：外壳的外部直径 (mm)
di：外壳的内部直径 (mm)
h：外壳的高度 (mm)
b. 在制程中应注意其绕线及固定磁芯的方式：
c. Amorphous core在受到外界机械力会导致带材的破损：
(2)：L-testing of amorphous core
测试原理及计算公式：
a. 被测对象应在起始测试

下为饱和

或预先施加一短暂的直流脉冲使其饱和，然后在剩磁点检测。
注：
Point A：检测出

绕线时机械应力或

外力导致铁心损坏。(u>200)
Point B：检测出磁滞曲线的矩形比(低电感意味高矩形比)。(u>8000)
具体方案如下：
计算电流公式：
N×I=H×Lfe——电流 (I)，单位：mA。式中：磁场强度 (H)，单位：mA/cm。
磁路长度 (Lfe)，单位：cm 。
计算磁导率 (u) 公式：
u=79.6×L×Lfe/N2×Afe 式中：电感 (L)，单位：uH。绕线匝数 (N)。有效面积 (Afe)，单位：cm2。
下面以 R21A56-0001I (L205) 为例演变过程如下：
磁芯尺寸：12mm×8mm×4.2mm
各项参数：Afe=0.07cm2，Lfe=3.14cm，Mfe=1.7g。
Point A：f=100khz Iac=HL/N=4ma/cm×3.14cm/8=1.57mA
Idc=HL/N=1200ma/cm×3.14cm/8=471mA
由u=79.6×L×Lfe/N2×Afe→L=u×N2×Afe/(79.6×Lfe)
则结果为：0.27046uH < L <3.58480uH
Point B：f=100khz，Iac=HL/N=4ma/cm×3.14cm/8=1.57mA
Idc=HL/N=0ma/cm×3.14/8=0mA
U的计算如上所述，可得：
7.169605uH < L <143.392119uh。
由PointA，通过上述计算得：0.27046uH < L <3.58480uH
由PointB，通过上述计算得：7.169605uH在使用此测试方法时，还应注意以下几点：
a.