通過(guò)帶材做薄納米晶，可以降低渦流損耗。原因有二：一、納米晶做薄可以減小磁場(chǎng)的趨膚效應(yīng)；二、納米晶越薄材料電阻越高，整體電阻越大，渦流損耗越小。本篇，就來(lái)詳細(xì)談?wù)勛儔浩鞯臏u流損耗。

鐵氧體材料成本低，工藝成熟，但在高溫和高頻下，性能不佳。納米晶作為新興材料，高頻特性好，溫度穩(wěn)定性高，但成本較高，生產(chǎn)工藝不夠成熟。

除此之外，我們還從磁導(dǎo)率、工作頻率、飽和磁通密度、直流偏置特性、居里溫度、損耗等方面做了比較，如下表格：

汽車，尤其是能源車800V高壓平臺(tái)和SiC/GaN器件的應(yīng)用，對(duì)電感材料的高頻、高效率、高溫穩(wěn)定性、輕量化、成本控制以及抗干擾能力，提出了更高的要求。在OBC車載充電機(jī)中，我們可以使用納米晶在LLC拓?fù)渲凶鲋C振電感，可以降低損耗超過(guò)30%以上，體積可以縮小40%以上。高功率產(chǎn)品，用到電感數(shù)量較多，采用納米晶，還可以減少并聯(lián)數(shù)量。

渦流損耗磁芯中有磁力線穿過(guò)，在與磁力線垂直的方向上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。渦流的存在使磁芯發(fā)熱消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。（下圖右側(cè)箭頭指示為渦流損耗）

公式如下：

渦流損耗P與頻率 f 的平方成正比。因此，頻率越高，渦流損耗越大，且在高頻下體現(xiàn)更加明顯。流損耗P與材料厚度的平方成正比，厚度越薄，渦流損耗越小。利用這一原理，制成了低頻硅鋼片變壓器，且越薄應(yīng)用的頻率越高。只不過(guò)，硅鋼片的電阻率低，且磁導(dǎo)率在高頻下衰減嚴(yán)重，無(wú)法應(yīng)用于高頻。渦流損耗P與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，與電阻率成反比。與鐵氧體相比，納米晶磁感應(yīng)強(qiáng)度B是鐵氧體的3倍以上，但通過(guò)帶材工藝，材料的厚度可以做薄，其渦流損耗在一定程度上是可以低于鐵氧體的。

而且渦流損耗與材料厚度的平方成正比，厚度降低一半，渦流損耗降低為原來(lái)的1/4。通過(guò)摻雜工藝，還可以進(jìn)一步提升納米晶材料的電阻率。因此，從理論和工藝來(lái)看，在數(shù)百KHz的頻率下，納米晶的渦流損耗是可以低于鐵氧體的。如此看來(lái)，從理論上來(lái)說(shuō)，納米晶除了用于電感，也是可以用于高頻變壓器的。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，目前也是以納米晶為主。在逆變器輸出濾波中，納米晶輸出濾波PWM諧波抑制（THD＜2%）優(yōu)勢(shì)顯著。

其次，納米晶耐受1000A/μs電流突變能力比鐵氧體強(qiáng)，可用于減速、剎車等場(chǎng)景。對(duì)于汽車中的DC-DC應(yīng)用，800V及以上平臺(tái)高壓轉(zhuǎn)換，基本是使用納米晶為主濾波，主要是因?yàn)槠湓谒矐B(tài)響應(yīng)（＜5μs）表現(xiàn)更優(yōu)。但在常規(guī)的低壓轉(zhuǎn)換中，如400→24V，鐵氧體材料用于濾波本身成本優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)優(yōu)先使用鐵氧體為主，具體采用哪種材料，需綜合對(duì)比成本。

審核編輯 黃宇