对高性能高频饱和电抗器“磁心”所用磁性材料的要求是：磁感应强度Bmax高、磁导率μ 高；矫顽磁力Hc低；比铁损（W/kg）小，磁心温升低；矩形系数高（Br/Bs≈1），饱和时的磁导率低。需要说明的是，由于高频饱和电抗器磁性材料是磁合金或由一些金属粉末高温下压制成型，故称为磁心（Magnetic Core）。高频磁心结构形式（Geometries）有许多种，包括环形、双E形、EI形、罐形等。环形磁心绕线较困难，需用自动绕线机，成本高；E形、罐形则可将线圈绕在骨架上，再套在磁心柱上。图13.5给出几种典型的传统高频磁心结构形式。
在高频电力电子电路中，高频变压器和电感磁心所用的磁性材料有三类。本章所述高频饱和电抗器的磁心材料基本上是第三类。
（1）铁氧体（Ferrite），工作频率不大于500k Hz。
（2）坡莫合金（Permalloy，Ni-Fe-Mo），有两种结构形式：薄带卷绕的铁心，工作频率不大于8k Hz；金属粉末压成型的磁心，工作频率不大于300k Hz。
坡莫合金分两种：80Ni 坡莫合金，含镍79%～80%，是一种高导磁材料；50Ni坡莫合金，含镍50%，其磁特性呈矩形。
（3）非晶态软磁合金和超微晶软磁合金。
1）非晶态软磁合金（Amorphous）。它是一种无晶粒、无晶界的无序合金。图13.6（a）所示为非晶态软磁合金和80Ni坡莫合金动态磁滞回线的比较。可见非晶态软磁合金的Hc、矩形比Br/Bs等指标更为优良。图13.6（b）表示频率对非晶态软磁合金磁滞回线的影响。
图13.5 高频磁心结构
（a）EI形；（b）罐形；（c）环形
图13.6 高导磁软磁合金动态磁滞回线
（a）两种磁合金的动态磁滞回线；（b）频率对非晶合金动态回线的影响
非晶合金有铁基（80%Fe，20%Si）、铁镍基（40%Fe，40%Ni）、钴基（80%Co）三类。铁基非晶合金带厚约0.03mm，用于10k Hz，Bs最高可达1.54T。
钴基非晶合金（Co，Fe，Ni，Mn，Si，B），工作频率不大于300k Hz。其主要性能参数：ρ＝270μΩ/cm，Hc＝0.08A/ m，Br/Bs＝0.995，Bs＝0.5～0.8T，μ0 ＞105（10k Hz），μmax＞106，p＝40W/kg（100k Hz，0.2T）。
非晶态软磁合金2714A（Allied-Signal公司制品）的主要性能参数为：合金片厚20μm，ρ＝140μΩ/cm，Hc＝0.4A/m，Br/B80＝0.87，Bs＝0.57T，密度γ＝7.59g/cm2。
不同频率时，非晶态软磁合金2714A 的主要性能参数比较见表13.1。
表13.1 非晶态软磁合金2714A在不同频率时的主要性能参数
注 B80为H＝80A/m 时的磁感应强度。(www.xing528.com)
比铁损与频率、磁感应强度有关：p＝9.93×10－6f1.57B1.7W/kg。
非晶态软磁合金2714A 的比铁损—频率特性用对数坐标表示如图13.7（a）所示。图13.7（b）为不同高导磁软磁合金的比铁损—频率特性。
图13.8为非晶态软磁合金2714A 的磁参数—温度特性，其主要性能参数为：
图13.7 高导磁软磁合金的比铁损—频率特性
（a）非晶态软磁合金2714A；（b）其他磁合金
2）超微晶合金（Nano-crystalline alloy）。超微晶合金也称纳米微晶合金。铁基超微晶合金的成分有Fe，Nb，Cu，Si，B，晶粒10～20nm。工作频率不大于100k Hz。其主要参数为：Bs＝1.2T，Br＝0.1T，μ0＝8×104（10k Hz），Hc＝0.32A/m，比损耗p＝30W/kg（100k Hz）。
超微晶合金与铁氧体的参数比较见表13.2。
表13.2 超微晶合金与铁氧体的参数比较
图13.8 非晶态软磁合金2714A 磁参数温度特性
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