测准一颗磁芯，为什么比想象中更难？

作者 | 文昌先生

一颗磁芯的性能优劣，直接影响整机的效率、温升与可靠性。

当下，新能源800V超充、AI算力集群、SST固态变压器等高性能电力电子应用加速发展，推动磁性元器件向高频化、高功率化方向升级。与此同时，磁件产业也迎来新的增长周期。据BigBit产研室统计，2025年全球磁性元器件市场规模达1550亿元，预计2026年将突破1700亿元。

从磁材企业的研发验证，到电源企业的器件选型，再到终端产品的性能优化，磁芯测试正成为千亿磁件产业链上的关键“量尺”。

然而，随着应用需求不断升级，传统测试方案也面临新的挑战：大功率测不了、真实工况难复现、高端设备成本高——这三座“大山”长期制约着行业发展。一位磁件厂商负责人坦言：“高端测试仪进口，不仅要花上百万，定制周期也相当漫长。”

磁芯，是变压器、电感的核心材料，它的功能，是在磁件中存储和转化能量。 而磁芯损耗测试仪的原理就是通过测量磁芯上的电流和电压信号曲线，进而换算出磁芯的BH曲线（磁感应/磁场强度），曲线形成的面积就是磁芯损耗的能量。

示例图/极微科技

过去，磁芯损耗测试大多依赖日系厂商的技术路线，无法测试的大功率磁芯会采用雕刻或者将粉料压制成标准环来评估。 “但大功率磁芯通过雕刻或压制成标准环并不能直接反映粉料或磁芯的真实性能。”极微科技创始人李伟表示。新能源与AI爆发后，大功率、小尺寸的磁性元件成为主流，测试仪器与前沿的应用场景之间面临三大挑战：

• 高频化之困

新能源和AI算力推动电力电子设备工作频率持续上升，1MHz已成为主流需求，7MHz甚至更高频段的评估需求正在浮现。

• 大功率测试的缺失

为了适应新能源发展，快充变压器功率越来越大，最早是600W测试，现在5kW级测试场景已经是行业标配，20kW级正在进入实际应用，更高功率的定制化需求也在涌现，测试仪器的功率天花板也随之抬升。

• 交直流叠加测试能力的空白

实际运行中的电感和变压器，往往同时承受交流信号和直流偏置。然而传统仪器要么仅测交流损耗，要么仅测直流特性，无法模拟真实复合工况，导致损耗评估失真。

正是看到了这条技术鸿沟，2019年，李伟团队正式入局磁芯损耗测试仪赛道，以22年磁性材料开发与16年传感器研发为根基，历时七年打造出高频大功率一体化磁芯损耗测试方案，硬生生走出一条国产精密仪器的自研之路。

INGENU WORK BH1050 磁芯损耗测试仪/极微科技

“测量精度从一开始就是重点。”李伟表示，从研发开始，极微测试仪精度提升走过了三个关键节点：

2019年：自研首台300kHz/600W磁芯损耗测试仪，以±0.03°精度正式入局；

2023年：突破±0.02°瓶颈，推出5kW大功率损耗测试仪+1MHz双极性电源；

2025年：再度升级，推出20kW级超大功率损耗测试仪+2MHz带宽高频电源。相位精度达±0.015°，与业界头部水平持平。

BH1050 磁芯损耗测试仪参数图/极微科技

“在实际应用场景中，这套参数足以满足绝大多数磁芯损耗测试需求，在高频测试条件下，对于测量铁硅铝、铁镍、铁镍钼等低损耗磁芯仍然能保持高精度。”李伟说道。

在精度提升的同时，极微科技还将目光聚焦在测试仪器“高频”与“大功率”的同步实现。

“高频+大功率，真正难点在于硬件和软件两方面的结合。”极微科技创始人李伟直言。硬件方面，设备对配件的要求极高，经过了多年的筛选才得以匹配；软件方面，算法补偿才是真正的“黑箱”——我们谁都不知道国外的补偿方法是怎样实现的，经过不断地摸索才形成一套自己的体系。
（1）自研大功率分配控制器
得益于极微科技自研的PE系列高速双极性电源，目前极微旗下BH1050系列测试设备可以在高频至3MHz频率，高电压至800V峰值，大电流至50A峰值的条件下测试大电感磁芯或者直接测试高频变压器的损耗。适配快充变压器、工业电源等大功率磁元件测试。

高速双极性电源参数图/极微科技

“通过自研功率分配控制器，多台双极性电源还可以并联输出，为客户定制更高电压、更大电流的测试方案。”李伟介绍道。
（2）零磁通高频大功率电流传感器
高频电流传感器是测量电感电流的关键技术。 李伟表示：不同于CT电流传感器存在较大相位误差，也不同于电阻采样在大电流下严重发热。极微自研的电流传感器采用有源驱动的零磁通技术，兼顾大电流、高频和极低的幅值线性度误差与频率-相位误差。
（3）高精度阻抗相位校准技术
而针对信号传输过程中阻抗延迟导致的相位零位误差，极微通过测量高精度阻抗校准器进行精准修正，保证BH1050测试仪的相位测量绝对误差不大于0.1°，相对误差不大于0.02°。 李伟团队用一个实验数据验证了这个精度：在200V正弦波条件下，极微BH1050测试仪测得磁芯损耗为13.404W；在次级并联一个22kΩ电阻后，再测损耗为14.242W。两次差值0.838W，与电阻消耗的理论值吻合。

测试产品图/极微科技

更值得关注的是极微在“平民化”层面的细节打磨：报告格式的自由切换，测试流程软件交互的不断简化，仪器正从实验室设备逐步走向可集成进生产线的工具。 “做仪器不仅是国产替代，更重要的是能不能赋能整个产业链，跟上时代的主流赛道。”——李伟 过去，测试一颗大功率磁芯，要忍受漫长的进口周期和百万级成本。如今，越来越多产线上开始用中国团队打造的测试仪，以±0.015°的相位精度，支撑起新能源、AI时代的磁元件革命。

结语

据悉，极微下一步还将推出3MHz级别的高频大功率功放电源和30kW级损耗测试仪，继续向着更高精度、频率和功率的方向延展。在国产仪器这条路上，真正的“宏大叙事”，恰恰就藏在一毫一厘的提升里，以微末之功，造极致精度。

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