给你简单地理个头绪。
中学物理学了交流变压器,那是最基本的理论,其实介绍的是一个理想变压器,理想变压器空载电流为0,线圈电阻为0,铁芯漏磁为0,磁滞损耗为0。实际的变压器空载时,次级不起作用,初级就是一个电感,所以,实际的变压器大致就是一个理想变压器并联一个电感,然后考虑到实际情况,还有线圈电阻、磁芯漏磁、磁滞损耗、空间电容分布等,在低频时,空间电容分布可忽略,硅钢片的铁芯漏磁也不多,也可忽略,铁氧体磁芯絮考虑一点漏磁,尤其是那种留有磁隙的磁芯会有明显的漏磁,不过通常漏磁与全部磁相比也很小,不是精确设计也可不考虑,剩下的就是电流较大时线圈电阻必须考虑。
磁滞损耗,顾名思义就是电产生的磁的变化速度滞后于电流,所以频率越高,磁滞损耗越大,还有磁芯涡流也是一样特点,所以可以一起考虑。普通金属磁性材料的磁滞损耗较大,所以一般不适用于高频,高频需要铁氧体、非晶、纳米晶之类的材料,要求再低一点,某些场合用铁粉芯也可以。
然后就是要考虑导磁率、磁芯截面积。导磁率越高,相同线圈相同电流下磁芯的磁感应强度越大,同面积下磁感应强度越大,磁通量越大;相同磁感应强度下,磁芯截面积越大,磁通量越大。所以,导磁率越高,磁芯截面积越大,相同线圈匝数的情况下电感越大。磁芯一定时,如果线圈匝数增加1倍(增加到2倍),则线圈的电流减一半的情况下,磁通量不变,感应的电压高1倍,所以电感会增加到4倍。
再就是磁饱和。当磁芯材料中的磁分子都接近定向排列后,再增大线圈电流,磁感应强度也不再显著增大,这时候就叫磁饱和。如果一个电感上的电流过大,磁芯就会磁饱和,磁饱和后电感急剧下降,再加电压的话电流会急剧上升。所以设计电感也好,变压器也好,一定不能让磁饱和;特定情况下也可以利用磁饱和设计特别的电感和变压器,比如一般节能灯里就有个小磁环变压器,通常就让它在工作时达到磁饱和。
硅钢片的导磁率较高,饱和磁感应强度大,但磁滞损耗稍大,铁氧体材料导磁率较低,饱和磁感应强度较小,但磁滞损耗小,非晶、纳米晶材料的导磁率很高,饱和磁感应强度大(略小于硅钢片),高频损耗也比较小,所以在低频和不是太高的高频下都是非常优秀的磁性材料,就是价格贵不少。
所以,如果你要设计电感或变压器,首先看是高频用还是低频用,低频就用硅钢片材料,高频就用铁氧体材料,高级一点的用非晶、纳米晶材料。然后就要考虑导磁率和磁饱和,根据需要确定所需的磁芯截面积,再根据频率和电压确定线圈匝数,最后根据电流、匝数和每匝长度来确定最小线径(一般情况下根据经验值考虑电流来选择线径即可)。