超微晶磁芯及其在开关电源中的应用
VAC_W435磁芯材料
德国VAC公司的超微晶材料在高频开关电源（SMPS）功率变压器上的应用一、 VAC公司的超微晶材料用作开关电源功率变压器的优异性及其标准规格系列1. VAC公司的超微晶材料VITROPERM 500F用作开关电源功率变压器有着独特的优异性：非常低的铁损，且损耗在-40℃~+120℃范围内不随温度而变化。
非常高的饱和磁通密度(1.2T，即使在高温下也能保持)。
因此开关电源设计者可以考虑选择较低的工作频率，从而节省功率半导体和EMI滤波器件的成本。
足够高的磁导率，且磁导率随磁通密度和温度的变化都非常小。
磁芯由环氧树脂封装，具有非常高的机械强度；由于这种磁芯材料几乎没有磁滞伸缩，因此可以设计铸造元件。
VITROPERM超微晶可以抵抗非常强的振动应力。
2. VAC功率变压器磁芯的标准规格型号目前为止，VAC可以提供外径约10mm～500mm、高度约4mm～30mm的环形磁芯，可以通过叠加磁芯来获得更高的高度。
目前标准系列的磁芯外径为16mm～130mm，由这此磁芯组合可以做出功率高达40kW的功率变压器。
矩形磁芯可按要求定做。
下表是VAC功率变压器磁芯的标准规格型号（注意：VITROPERM 500F 是铁基超微晶材料，用于推挽式（全桥、半桥）变换器可参考上表，各种规格的磁芯在20kHz频率下所传输的功率（仅为典型值，条件不一样所传输的功率值也会不一样）。
在频率f=20kHz, 环境温度T≤60℃，允许的温升△T＝50K，变压器为浇铸设计时，变压器磁芯大小和所能传输的功率值列表如下（仅供参考指导）： ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 磁芯尺寸大小（外径×内径×高度mm） 所传输的功率(W) 50×40×20 130063×50×25 280080×63×25 4200100×80×25 6100100×80×25×2(个磁芯) 9000130×100×25 11000130×100×25×2(2个磁芯) 16000130×100×25×2(2个磁芯) 20000130×100×25×4(4个磁芯) 24000-------------------------------------------------------------------- 如果变压器采用强迫冷却方式，所能输出的功率将可增大50%。
开关电源中的磁性材料
开关电源电路中用到的磁性材料种类 很多，有铁氧体，磁粉芯，合金带（或 片），非晶态，超微晶软磁材料。合理 选用不同的软磁材料，是优化设计的重 要途径。几种磁性材料特性做大致比较 见下表：
超微晶
高频损 耗 磁导率 矩形比 饱和磁 低 高 较高 高
非晶态
低 一般 高 高
它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐 排列。
剩余磁感应强度：是磁滞回线上的特征参
数，H回到0时的B值 。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与
H的比值，该数值与器件工作状态密切相关。
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本 活 动 奖 品 由 Q 衣 族 提 供
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度
升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消 失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。 它确定了磁性器件工作的上限温度。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率 μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导 率μp。
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本 活 动 奖 品 由 Q 衣 族 提 供
在我们的日常生活中， 磁性材料也是无处 在．以汽车为例， 从启动机到电动车窗、 雨刷器等等，一辆汽 车要用数十个大大小 小的电动机，而要制 造电动机，需要大量 的永磁材料作为定子、 软磁材料作为转子；
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本 活 动 奖 品 由 Q 衣 族 提 供
开关电源中用到的磁性元件有高频扼 流圈，开关变压器，磁性放大器，脉冲变 压器，过滤电感等，这些磁性元件所选用 磁芯材料直接影响着开关电源的效率和性 能。开关变压器是开关电源的核心元件之 一，选择合适的磁性材料是开关变压器设 计的关键对应不同工作状态的开关电源变 压器，由于磁芯工作在磁化曲线的不同区 域，应选用相应特征的磁性材料。开关变 压器的主要目标是提高效率，降低损耗， 而磁芯的损耗主要由于磁滞损耗和涡流损 耗造成。 5
德国VAC纳米晶材料
德国VAC公司的超微晶材料在高频开关电源（SMPS）功率变压器上的应用一、 VAC公司的超微晶材料用作开关电源功率变压器的优异性及其标准规格系列1. VAC公司的超微晶材料VITROPERM 500F用作开关电源功率变压器有着独特的优异性：非常低的铁损，且损耗在-40℃~+120℃范围内不随温度而变化。
非常高的饱和磁通密度(1.2T，即使在高温下也能保持)。
因此开关电源设计者可以考虑选择较低的工作频率，从而节省功率半导体和EMI滤波器件的成本。
足够高的磁导率，且磁导率随磁通密度和温度的变化都非常小。
磁芯由环氧树脂封装，具有非常高的机械强度；由于这种磁芯材料几乎没有磁滞伸缩，因此可以设计铸造元件。
VITROPERM超微晶可以抵抗非常强的振动应力。
2. VAC功率变压器磁芯的标准规格型号目前为止，VAC可以提供外径约10mm～500mm、高度约4mm～30mm的环形磁芯，可以通过叠加磁芯来获得更高的高度。
目前标准系列的磁芯外径为16mm～130mm，由这此磁芯组合可以做出功率高达40kW的功率变压器。
矩形磁芯可按要求定做。
下表是VAC功率变压器磁芯的标准规格型号（注意：VITROPERM 500F 是铁基超微晶材料，用于推挽式（全桥、半桥）变换器可参考上表，各种规格的磁芯在20kHz频率下所传输的功率（仅为典型值，条件不一样所传输的功率值也会不一样）。
在频率f=20kHz, 环境温度T≤60℃，允许的温升△T＝50K，变压器为浇铸设计时，变压器磁芯大小和所能传输的功率值列表如下（仅供参考指导）： ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 磁芯尺寸大小（外径×内径×高度mm） 所传输的功率(W) 50×40×20 130063×50×25 280080×63×25 4200100×80×25 6100100×80×25×2(个磁芯) 9000130×100×25 11000130×100×25×2(2个磁芯) 16000130×100×25×2(2个磁芯) 20000130×100×25×4(4个磁芯) 24000-------------------------------------------------------------------- 如果变压器采用强迫冷却方式，所能输出的功率将可增大50%。
德国 VAC 公司的超微晶材料在高频开关电源
德国VAC公司的超微晶材料在高频开关电源（SMPS）功率变压器上的应用一、 VAC公司的超微晶材料用作开关电源功率变压器的优异性及其标准规格系列1. VAC公司的超微晶材料VITROPERM 500F用作开关电源功率变压器有着独特的优异性：非常低的铁损，且损耗在-40℃~+120℃范围内不随温度而变化。
非常高的饱和磁通密度(1.2T，即使在高温下也能保持)。
因此开关电源设计者可以考虑选择较低的工作频率，从而节省功率半导体和EMI滤波器件的成本。
足够高的磁导率，且磁导率随磁通密度和温度的变化都非常小。
磁芯由环氧树脂封装，具有非常高的机械强度；由于这种磁芯材料几乎没有磁滞伸缩，因此可以设计铸造元件。
VITROPERM超微晶可以抵抗非常强的振动应力。
2. VAC功率变压器磁芯的标准规格型号目前为止，VAC可以提供外径约10mm～500mm、高度约4mm～30mm的环形磁芯，可以通过叠加磁芯来获得更高的高度。
目前标准系列的磁芯外径为16mm～130mm，由这此磁芯组合可以做出功率高达40kW的功率变压器。
矩形磁芯可按要求定做。
下表是VAC功率变压器磁芯的标准规格型号（注意：VITROPERM 500F 是铁基超微晶材料，用于推挽式（全桥、半桥）变换器可参考上表，各种规格的磁芯在20kHz频率下所传输的功率（仅为典型值，条件不一样所传输的功率值也会不一样）。
在频率f=20kHz, 环境温度T≤60℃，允许的温升△T＝50K，变压器为浇铸设计时，变压器磁芯大小和所能传输的功率值列表如下（仅供参考指导）： ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 磁芯尺寸大小（外径×内径×高度mm） 所传输的功率(W) 50×40×20 130063×50×25 280080×63×25 4200100×80×25 6100100×80×25×2(个磁芯) 9000130×100×25 11000130×100×25×2(2个磁芯) 16000130×100×25×2(2个磁芯) 20000130×100×25×4(4个磁芯) 24000-------------------------------------------------------------------- 如果变压器采用强迫冷却方式，所能输出的功率将可增大50%。
VACCMC
德国V AC公司用于共模滤波电感的超微晶材料磁芯（VITROPERM500F）介绍一、 V AC公司用于共模滤波电感的超微晶材料磁芯（VITROPERM500F）的优异特性及其标准规格系列1. VITROPERM500F材料的优异特性非常高的初始磁导率（μ＝30000～80000）很高的饱和磁通密度（Bs＝1.2T）很低的涡流损耗由于以上优异特性，使用VITROPERM 500F磁芯时，用很少的绕线圈数就可获得很高的电感量，从而可以降低铜损和减少杂散电容。
材料本身的优异性使得它在很宽的频率范围内具有非常高的共态插入损耗。
具体优点表现如下：高的电感量低的杂散电容低的铁损很高的共态插入损耗小的体积低的总体损耗特别是在低频范围的干扰频谱下，用一个VITROPERM500F超微晶材料的电感就可获得相应的抑制值，而不需要通过复杂的滤波电路来实现。
2. VITROPERM500F超微晶磁芯的标准规格系列（1）标准系列：初始磁导率μ＝30000和80000，外径大小范围为10mm～102mm，塑料壳封装特点：用少的绕线圈数就可获得很高的电感量低的铁损低的杂散电容2）“VF ”系列：磁导率μ＝18000，30000，＞50000，外径大小范围为16mm ～160mm ，好的高频特性更小的磁芯体积（环氧树脂封装特点：更更低的成本 更大的绕线空间上表可以看出，超微晶材料在磁导率、饱和磁通密度、工作温度、和损耗等方面的特性远优于其它磁性材料。
V AC 可提供用于电流I ＞250A 甚至上千安培(kA)的VITROPERM 500F 超微晶材料磁芯二、 用于共模滤波的超微晶材料与其它磁性材料的比较（Nanocrystalline 为超微晶）W e recom m end additional isolation between core and windings for enhanced isolation requirem ents.Material Co – based amorphous NiFe Permalloys MnZnFerriteNano-crystalline Material basisapprox.70 % Co 80 % Ni Mn Zn approx.73.5 % Fe Permeability µr, max(10 kHz)>90 000< 20 00015 00015 000 ...> 100 000Losses P Fe, typ.(25 kHz, 200 mT, 100°C) 5 W/kg 14 W/kg 17 W/kg3 W/kgSaturation Induction BS从远 0.6 T 0.8 T 0.48 T 1.2 TCurie T perature T Cem 210°C 400 °C 220°C> 600°CUp er Cont. Operation Temperature Tmax.p 90 °C 120 °C < 100 °C > 120 °C三、 V ITROERM 500F 超微晶共模滤波磁芯的应用 开关电源 变频器 UPS开关电焊机 等 用实例：述：等应 1. 开关电源（SMPS ）参数描设计时应考虑：开关电源典型滤波器电路：主要元器件的取值：滤波器，用VITROPERM 500F 超微晶磁芯和用铁氧体磁芯的比较：应用：230W通信电源所用磁芯大小的比较：基本相同的抑制效果：2. 变速驱动装置、逆变器参数描述：设计时应考虑：变速驱动装置典型滤波器电路：主要元器件取值：应用：3.7kW驱动装置滤波器，用VITROPERM500F超微晶磁芯和用铁氧体磁芯的比较：所用磁芯大小的比较：抑制效果的比较：3. UPS参数描述：设计时应考虑：UPS典型滤波器电路：主要元器件取值：应用：1.2kW UPS滤波器，用VITROPERM500F超微晶磁芯和用铁氧体磁芯的比较：所用磁芯大小比较：抑制效果的比较：。
超微晶磁环磁芯铁芯
超微晶磁环磁芯铁芯（1）超微晶磁环磁芯铁芯是什么？超微晶磁环磁芯铁芯是一种磁性介质，由铁磁氧化物构成，具有高磁性和稳定的物理性能。
它可以将外界的磁场或电场转换成电能的能源，也可以将电能转换成磁场或电场的能源。
它广泛应用于各种电气产品、计算机、电子工程、飞行器和航空航天装备等行业，作为驱动电机、发电机、传感器、放大器、测速传感器等的核心元件。
（2）超微晶磁环磁芯铁芯的优点1、超微晶磁环磁芯结构紧凑，磁性性能好，磁滞因数低，阻—抗比高，工作损耗小。
2、密封性能好，防尘、防潮工作用寿命长，可以防止外界水分、灰尘等污染。
3、芯片的总大小小，安装可靠、结构简单，与驱动电路及步进电机安装在一体机内，不运行和不损坏外部电路，结构紧凑，占地面积小，实现完全封装。
4、磁芯的渠道更加平滑，抗热行为也更好，因此可以极大地减少机械噪音，极大地改善了使用环境。
（3）超微晶磁环磁芯铁芯的应用超微晶磁环磁芯铁芯在电力、电子、电机、航空航天、汽车及其他消费产品的生产领域得到广泛的应用，是各种现代电气产品的核心部件，可用于驱动电机、发电机、传感器、放大器、测速传感器、磁通开关等。
此外，由于超微晶磁环磁芯铁芯能够较好地承受温度，高磁性和低热损耗，可用于电力交流设备、高压设备、灯饰、家用电器、机床电气，工业机械、太阳能电池组件等领域。
（4）超微晶磁环磁芯铁芯的使用注意事项使用超微晶磁环磁芯铁芯时，应注意以下几点：1、安装时应注意不要损坏磁芯，尤其是芯线的连接，严禁碾压芯线或是直接用力拉扯就安装。
2、发挥磁芯的性能，需要采取合理的冷却措施。
3、安装完毕，应注意勿让外界水分、灰尘等污染，以保持磁芯持续工作。
4、在使用中，应注意避免超负荷与过热，也要避免瞬间短路导致断路。
德国 VAC Core 应用於电源供应器之磁放大设计或尖峰
（5）低的矯頑磁力＜3mA/cm＜10mA/cm
（6）高的連續工作溫度90℃120℃
（7）非常好的溫度穩定特性
在用於磁放大器磁芯方面，與鈷基非晶磁芯有種材料的優異性及相互比較如下：
磁特性VITROVAC 6025Z VITROPERM500Z
Co基非晶Fe基超微晶
（1）高的矩形比＞96%＞94%
（2）高的飽和磁通密度（25℃）0.58T1.2T
（3）高的磁通密度變換（90℃）1.0T2.15T
磁放大器/尖峰抑制器/飽和電感磁芯
VAC研製生產的非晶磁芯(Amorphous Core產品料號VITROVAC 6025Z),具有非常好的磁滯回線，非常小的高頻損耗，適用于多路輸出的開關電源穩壓用磁放大器，尖峰抑制用扼流圈，以及飽和電感磁芯等。
VAC最新推出的超微晶材料磁芯（Nanocrystalline Core產品料號VITROPERM500Z）,
开关电源中磁集成技术的应用研究
开关电源中磁集成技术的应用研究开关电源是一种将电能转换为其他形式的电源装置，其主要由输入滤波电路、整流滤波电路、能量存储、开关器件和输出电路等部分组成。
磁集成技术是指将传统电气元件与磁性元件结合在一起的一种综合技术。
本文将探讨磁集成技术在开关电源中的应用，并对其进行研究。
首先，磁集成技术在开关电源中的应用主要包括磁性元件的设计与制造、磁性元件的特性研究和磁性元件的性能测试等。
在开关电源中，磁性元件主要包括电感器和变压器。
磁集成技术可以通过在传统电感器和变压器的结构中引入新的材料、新的设计和新的制造工艺等手段，提高磁性元件的性能，从而提高整个开关电源系统的效率和稳定性。
其次，磁集成技术可以用于提高开关电源的功率密度。
由于磁性元件在开关电源中起到存储和传输能量的作用，其体积和重量对整个电源系统的功率密度具有很大的影响。
因此，通过磁集成技术可以优化磁性元件的结构，减小其体积和重量，从而提高开关电源的功率密度，使其适应更多应用场景。
此外，磁集成技术还可以提高开关电源的抗干扰性能。
在实际应用中，开关电源往往会遇到来自外部的干扰信号，如电磁干扰和噪声等。
这些干扰信号会对电源系统的正常工作产生不利影响。
通过磁集成技术可以将磁性元件与其他电路元件进行密切耦合，从而实现对干扰信号的屏蔽和隔离，提高开关电源的抗干扰性能。
最后，磁集成技术还可以用于提高开关电源的可靠性和稳定性。
在开关电源中，磁性元件是系统中主要的能量存储和传输部件，其工作状态直接影响整个系统的工作性能。
通过磁集成技术可以优化磁性元件的结构和材料选择，减小元件内部的损耗和热效应，提高磁性元件的可靠性和稳定性，从而保证开关电源系统的长期稳定运行。
综上所述，磁集成技术在开关电源中具有重要的应用价值。
通过研究和应用磁集成技术，可以提高开关电源的效率、功率密度、抗干扰性能、可靠性和稳定性等方面的指标。
未来随着磁集成技术的不断发展和创新，相信其将在开关电源领域发挥更大的作用，推动整个开关电源技术的进步和发展。
开关电源适配器中磁珠的作用
开关电源适配器中磁珠的作用开关电源适配器中磁珠的作用当开关电源适配器的开关频率较高（100KHz及以上）时，在功率开关管导通时，高频变压器一次侧的分布电容和二次输出整流二极管的方向恢复过程，都会在开关管集电极产生尖峰电流。
二次输出整流二极管也会产生反向尖峰电流。
尖峰电流可能损坏功率开关管和整流二极管，还会产生开关噪声，增加电磁辐射。
虽然在整流二极管两端并上由阻容元件串联而成的RC吸收电路，能对开关噪声起到一定的抑制作用，但效果仍不理想，况且在电阻上还会造成功率损耗。
较好解决的办法是在功率开关管的集电极和二次输出整流电路中串联一只磁珠。
磁珠是近年来应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。
它是一种超小型的非晶合金磁性材料，其外形呈管状，引线穿心而过并胶合。
常见磁珠的外形尺寸有2.5*3mm,2.5*8mm,3*5mm等多种规格。
也有表面贴装的形式，但开关电源电路中很少用贴片磁珠，贴片磁珠广泛应用于:PDA、ISDN、ADSL、MP3、CD、DVD、手机、电脑、电视机、数码相机、摄像头、收录机、对讲机、EL 背光驱动、遥控玩具、传真机、激光打印机及电子钟表等通讯和消费类电子领域。
贴片磁珠是由铁氧体材料和导体线圈组成的叠层型独石结构。
由于是在高温下烧结而成，因而致密性好、可靠性高。
两端的电极由银/镍/焊锡三层构成，可满足再流焊和波峰焊的要求。
开关电源适配器中使用的磁珠，电感量一般为几至十几微亨。
磁珠的直流电阻非常小，一般是0.005~0.01欧姆。
通常噪声滤波器只能吸收已发生了的噪声，属于被动抑制型；磁珠的作用则不同，它能抑制尖峰电流的产生，因此属于主动抑制型，这是二者的根本区别。
磁珠除广泛用于高频开关电源外，还应用于其他电子电器、电子测量仪器，以及各种对噪声要求非常严格的电路中。
磁珠是EMC设计中常使用的元件，在EMC对策中占重要位置。
开关电源变压器磁芯
开关电源变压器磁芯应用领域：采用纳米晶合金制作的开关电源用环形磁芯，具有很高的磁导率和低损耗，是应用于单端、推挽或全桥式高频开关电源中的主变压器、磁放大器、扼流圈、储能电感、滤波电感、共模电感以及尖峰抑制器的理想材料。
性能特点:1、高饱和磁感应强度能有效缩小变压器的体积。
2、高磁导率、低矫顽力可提高变压器效率、减小激磁功率和线圈分布参数。
3、低损耗、低磁致伸缩系数。
材料特性：产品规格：15 25/40×10 45 22.6 13.6 0.488 10.216 25/40×15 45 22.6 16.8 0.732 10.217 32/50×10 55.3 29.6 11.8 0.585 12.918 32/50×15 55.3 29.6 16.8 0.88 12.919 32/50×20 55.3 29.6 21.8 1.17 12.9注：D—外径，d—内径，H—高，S（cm2）—有效截面积，L（cm）—磁路长度您当前的位置：首页 > 应用 > 电源38kHz/375W开关电源变压器的设计时间：2008-03-25 10:23:00 来源：电源技术应用作者：许锦旋，苏成悦，潘永雄，付胤荣，麦凯摘要：详细介绍了一个带有中间抽头的高频大功率变压器的设计过程和计算方法，以及要注意的问题。
根据开关电源变换器的性能指标设计出的变压器经过在实际电路中的测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良的电气特性。
关键词：开关电源变压器；磁芯的选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头0 引言随着电子技术和信息技术的飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备的电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。
变压器作为开关电源的必不可少的磁性元件，对其进行合理优化的设计显得非常重要。
做电磁兼容测试时百试不爽的利器
∙超微晶VAC磁芯及其在开关电源中的应用∙摘要：超微晶亦称纳米非晶，它是一种新型磁性材料。
超微晶磁芯具有高磁导率、高矩形比、磁芯损耗低、高温稳定性好等优点而倍受人们青睐。
以德国VAC公司生产的铁基超微晶磁芯VITROPERM500F、钴基超微晶磁芯VITROVAC 6025Z为例，介绍其性能特点以及在开关电源中的应用．O 引言微晶磁芯具有较高的饱和磁感应强度(1.l～1．2T)，高磁导率，低矫顽力，低损耗及良好的稳定性、耐磨性、耐蚀性，同时具有较低的价格，在所有的金属软磁材料芯中具有最佳的性价比。
用于制作微晶铁芯的材料被誉为”绿色材料”，广泛应用于取代硅钢，坡莫合金及铁氧体，作为各种形式的高频(20～100 kHz)开关电源中的大中小功率的主变压器、控制变压器、波电感、储能电感、电抗器、磁放大器、饱和电抗器磁芯、EMC滤波器共模电感和差模电感磁芯、．IDSN微型隔离变压器磁芯，也广泛应用于各种类同精度的互感器磁芯。
1 超微晶磁芯的主要特点VITROPERM 500F铁基超微晶磁芯具有以下特点：1)极高的初始磁导率，μ=30 000～80 000，且磁导率随磁通密度和温度的变化非常小；2)磁芯损耗极低，并且在一40～120℃范围内不随温度而变化；3)非常高的饱和磁通密度(Bs=1．2T)，允许选择较低的开关频率，能降低开关电源及EMI滤波器的成本；4)磁芯采用环氧树脂封装，机械强度高，无磁滞伸缩现象，能承受强振动；5)可取代传统的铁氧体磁芯以减小开关电源的体积．提高可靠件．超微晶磁芯的型号很多，所传输的功率可从50 W到11kW。
几种常用磁性材料的性能比较见表1。
2 超微晶磁芯在开关电源中的应用2.1 超微晶磁芯材料在高频变压器中的应用目前，高频变压器一般选用铁氧体磁芯。
VITROPERM 5OOF铁基超微晶磁芯与德国两门子公司生产的N67系列铁氧体磁芯的性能比较，如图1所示。
图1(a)为磁导率的相对变化率与温度的关系曲线；图1(b)为磁感应强度(B)与矫顽力(H)的关系曲线；图1(c)则为损耗．温度曲线。
超微晶合金的磁性能及在开关高压电流中的应用
超微晶合金的磁性能及在开关高压电流中的
应用
1超微晶合金的磁性能
超微晶合金是一种性能非常优良的新型磁性材料，它是经过特殊的加工工艺，将通常大小的晶粒磨细到几十微米以内，从而形成小晶粒的磁性合金材料，缩写为UMS（Ultrafine Micro Particles）。
其磁性特性非常出色，具有高磁能积度、高磁密度，磁阻率低，热稳定性能好等特点，广泛应用于电机、电池及电力电子等领域。
2UMS开关高压电流应用
UMS具有良好的磁性特性，可以大大提高开关高压电流的稳定性，减少电波和噪声。
借助UMS，可以实现更加高效的高压电流控制，提高电机的性能。
另外，由于UMS的热稳定性能良好，在经历大量高压电流的振荡过程中能够有效的抑制温升，更安全可靠。
3UMS的结构
UMS的内部结构极其复杂，由一些极小的磁性粒子组成，与普通的磁性材料相比，内部结构细微，空间封闭，具有更高的磁链连接程度，也使得它有较好的磁屏蔽性能，从而使它避免了较大幅度的静磁变化。
4结束
超微晶合金（UMS）具有高磁能积度、高磁密度，磁阻率低，热稳定性能好等特点。
该材料可以用于开关高压电流领域，能够降低电波和噪声，实现更加高效的高压电流控制，提高电机的性能，保证电器的工作安全性。
磁性元件在开关电源中作用
磁性元件在开关电源中作用
磁性元件在开关电源变化中是必需的器件，广泛用于高频振荡变压器、低通滤波电感、电源输出平波电抗器，还有有源功率因数校正升压电感，所有这些作用功能，对变换器的性能质量起着至关重要的作用。
当磁心用于变压器时，它起的的作用如下：
1. 电磁耦合。
传递电能，有了磁心，电能传输畅通。
2. 实施电气隔离。
变压器的一次电压和二次电压是不同电位的电压，有了它，保证变压器在变换电路中的安全，起着高低电压隔离的目的。
3. 按使用需要，改变变压器电压比，达到电压升降。
4. 由于磁性元件作用，变压器二次大电流整流经过移相，使二次电流输出纹波电压减小。
抑制尖峰电压，保护开关管免受冲击电流而损坏。
所以常说，磁性变压器有限流作用。
5. 开关电源的电子开关，通过充电放电向变压器二次侧不停地传输电能，在这过程中时由于它具有储能，才能释能，储能的大小与磁性元件的饱和磁感应强度以及初始磁导率成正比。
另外，由于变压器的一次和二次侧存在电感，很方便地与电路电容构成谐振，谐振波一方面传递电能，改变电流或电压的方向。
但是磁性元件的工况性能是不易完全掌握的，它不像其他电子元器件那样容易测量选择，繁琐的技术数据，分散性、易变性很大的参数，将使开关电源制造商挑选者无从下手。
因此，只能通过生产实验、科学设计，才能发挥磁性元件最大作用功能。
开关电源中磁集成技术及其应用
为磁通
为铁心磁导 电流
为气隙磁导 N 为绕组匝数
磁件绕组的电压 电流产生的磁势 路与电路的绕组 和磁路
F 为绕组 连接磁
该磁件可分为两部分 磁路部分
其中绕组连接电路 根据法拉第电磁感
可被看作二端口元件
应定律及磁动势的定义
对于该绕组有式 (1) 成立 (1)
v 0 N F i = 1/N 0 ⋅ Ö&
combined transformer and inductor
IM 的概念才初步显现
入了多种磁件集成的时代 20 世纪的 70 年代到 80 年代中期 是磁集成技 术快速发展的时期 这期间 出现了较多的磁集成 技术的专利 其中以 Slobodan. Cuk 及 Gordon Bloom 等人的贡献较为突出 20 世纪 70 年代末 Slobodan. Cuk 将磁集成技术成功地应用在 Cuk 变换器 不仅减小了磁件体积 更降低了电流纹波
磁件设计较复杂 与 DM 相比 IM 的设计是多磁路 作相对困难 用传统的绕制方法 不仅会降低生产 降低
出磁件的电路模型
建模过程可 画出磁件等效 磁链关系图
而且不易保证磁件寄生参数的一致性 20 世纪 90 年代以后
首先根据磁路欧姆定律 得到电流
了 IM 的实用价值 随着扁平磁件应用的推 输出 广 磁件生产自动化程度的提高 IM 的应用变得相 对容易 动态性能 同时 电源的不断发展也对其体积 效率等提出了较高的要求 尤其是微处
[21]
回转器 −电容等效模型是根据 Buntenbach 1968 年提出的磁路与电路的类比关系 电容 磁通类比于电荷 变化率类比于电流 法 磁动势类比于电压
(a) 电 感 示 意 图 (b) 电 感 的 回 转 器 - 电 容 模 型
逆变电源开关电源用铁基纳米晶(超微晶)合金环形磁芯
开关电源用铁基纳米晶(超微晶)合金环形磁芯
性能特点：高饱和磁感，低损耗和优良的温度稳定性。
广泛应用于开关电源、高频放大功率逆变电源中的主变压器以及脉冲变压器等。
较大功率下（ 500W — 200KW ）中高频（ 1 — 100KHz ）下是最理想的磁芯材料。
基本参数纳米晶（超微晶）磁芯
铁损（ 20KHz/0.5T ） (W/Kg) ≤ 20
导磁率 |u|(20KHz)(Gs/Oe ) 10 ， 000 ～ 20 ， 000
饱和磁致伸缩λs(10-6) 2
饱和磁感 Bs(T) 1.25
剩余磁感 Br(T) 0.07 ～ 0.15
矫顽力 Hc (A/M) ≤ 1.60
电阻率（μΩ·cm）130
居里温度（℃）570
铁芯填充系数≥ 0.7
表一：纳米晶环形功率变压器磁芯型号
注：上表是本公司功率变压器磁芯的标准型号，各种规格的磁芯在 20KHz 频率下传输的功率（仅为典型值）条件不一样所传输的功率值会不一样。
如果上表中没有您需要的型号，我们还可以为您订做加工其它规格磁芯。
超微晶(纳米晶)在功率变压器的应用
德国VAC公司的超微晶材料在高频开关电源（SMPS）功率变压器上的应用一、 VAC公司的超微晶材料用作开关电源功率变压器的优异性及其标准规格系列1. VAC公司的超微晶材料VITROPERM 500F用作开关电源功率变压器有着独特的优异性：非常低的铁损，且损耗在-40℃~+120℃范围内不随温度而变化。
非常高的饱和磁通密度(1.2T，即使在高温下也能保持)。
因此开关电源设计者可以考虑选择较低的工作频率，从而节省功率半导体和EMI滤波器件的成本。
足够高的磁导率，且磁导率随磁通密度和温度的变化都非常小。
磁芯由环氧树脂封装，具有非常高的机械强度；由于这种磁芯材料几乎没有磁滞伸缩，因此可以设计铸造元件。
VITROPERM超微晶可以抵抗非常强的振动应力。
2. VAC功率变压器磁芯的标准规格型号目前为止，VAC可以提供外径约10mm～500mm、高度约4mm～30mm的环形磁芯，可以通过叠加磁芯来获得更高的高度。
目前标准系列的磁芯外径为16mm～130mm， 由这此磁芯组合可以做出功率高达40kW 的功率变压器。
矩形磁芯可按要求定做。
下表是VAC功率变压器磁芯的标准规格型号（注意：VITROPERM 500F是铁基超微晶材料，用于推挽式（全桥、半桥）变换器可参考上表，各种规格的磁芯在20kHz频率下所传输的功率（仅为典型值，条件不一样所传输的功率值也会不一样）。
在频率f=20kHz,环境温度T≤60℃，允许的温升△T＝50K，变压器为浇铸设计时，变压器磁芯大小和所能传输的功率值列表如下（仅供参考指导）：――――――――――――――――――――――――――――――――――磁芯尺寸大小（外径×内径×高度mm） 所传输的功率(W) 50×40×20 130063×50×25 280080×63×25 4200100×80×25 6100100×80×25×2(个磁芯) 9000130×100×25 11000130×100×25×2(2个磁芯) 16000130×100×25×2(2个磁芯) 20000130×100×25×4(4个磁芯) 24000--------------------------------------------------------------------如果变压器采用强迫冷却方式，所能输出的功率将可增大50%。
开关电源中磁集成技术的应用研究
开关电源中磁集成技术的应用研究开关电源中磁集成技术的应用研究近年来，随着科技的不断发展，电子设备的需求量呈现出爆发式增长的趋势。
而开关电源作为电子设备中不可或缺的部分，其性能的优化与创新对整个电子行业的发展起到了至关重要的作用。
在众多关键元件中，磁性元件如变压器和电感等在开关电源中的应用尤为重要。
本文将对开关电源中磁集成技术的应用进行研究和探讨。
一、磁集成技术的背景和意义磁集成技术是一种将不同磁性元件整合在一起，形成一个磁性集成模块的先进技术。
相比传统的分立磁性元件，磁集成技术的应用可以提高开关电源的功率密度和效率，同时降低尺寸和成本。
这对于满足现代电子设备对小型化、高效化和便携性的要求具有重要意义。
二、磁集成技术的原理与方法1. 磁性元件的整合：通过将多个磁性元件如变压器、电感等整合在一起，实现功能的综合、尺寸的缩减和互连的优化。
这些磁性元件通过集成技术可以在一个封装内的一体化设计，减少了元器件之间的互联和布线长度，从而提高了开关电源的性能。
2. 电感耦合技术：在磁集成技术中，电感耦合技术是一种重要的实现方式。
通过将多个电感串联或并联在一起，形成一个更大的电感器。
这种方式可以减小磁性元件的数量，提高电感器的效率和频率响应，进而提高整个开关电源的性能。
3. 磁性材料的创新：在磁集成技术的研究中，磁性材料的选择和创新也是至关重要的。
通过选择具有较高饱和磁感应强度、较低矫顽力和较低损耗的磁性材料，可以提高磁性元件的性能，并减小开关电源的体积。
三、磁集成技术的应用领域和前景1. 智能手机和平板电脑：随着智能手机和平板电脑的普及，对于电池寿命和充电速度的要求越来越高。
磁集成技术可以在有限的空间内实现更高效的电源转换和充电，从而提高电池的寿命和充电速度。
2. 电动汽车和能源储存系统：电动汽车和能源储存系统是近年来快速发展的领域。
磁集成技术可以提高电动汽车的能源转换效率和快速充电能力，从而提高整车的续航里程和使用便利性。
微晶合金磁芯材料在逆变电源中的应用
59微晶合金磁芯材料在逆变电源中的应用摘 要：目前微晶合金软磁材料已制成各种各样的磁性器件以替代传统硅钢、铁氧体和坡莫合金等磁性材料，介绍了微晶合金材料的磁性能，并与传统磁性材料进行对比分析，在逆变电源中，尤其在焊机逆变电源主变设计，普遍采用微晶合金为主变压器铁芯，并逐渐应用于电力电子工业及电力技术领域中。
关键词：微晶合金；磁芯材料；逆变电源中图分类号：TM464 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2009)07-0059-04钱金川1，于建兵2，朱守敏3(1 上海高企电器有限公司，上海 201602；2 江苏斯菲尔电气有限公司，江苏 江阴 214429；3 浙江泰华电器有限公司，浙江 乐清 325604)Microcrystalline Alloy Magnetic Core MaterialApplied in Inverter Power SupplyAbstract: At present microcrystalline alloy soft magnetic material has been made into a variety of magnetic devices instead of silicon steel, ferrite, pemalloy etc traditional magnetic materials. The magnetic property of microcrystalline alloy material was introduced, car-ried out contrastive analysis with traditional magnetic material. In the inverter power supply, especially for welder design microcrys-talline alloy is commonly adopted as the transformer core and it will be gradually applied to the electronic industry and technological fi eld of electric power.Key words: microcrystalline alloy; magnetic core material; inverter power supplyQIAN Jin-Chuan 1, YU Jian-bing 2, ZHU Shou-min 3（1 Shanghai Coch Electric Co., Ltd, Shanghai 201602, China; 2 Jiangsu Sfere Electric Co., Ltd, Jiangyin 214429, China;3 Zhejiang Taihua Electric Co., Ltd, Yueqin 325604, China ）作者简介：钱金川(1966- )，男，工程师，大专，从事自动化控制、智能电器等研究工作。
磁珠及其在开关电源中的应用分析
3.2.3片式电感与片式磁珠的使用
是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感，而在需要消除不需要的EMI噪声时，则使用片式磁珠是最佳的选择。片式电感的应用场合主要有：射频(RF)和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs(个人数字助理)，无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠的应用场合主要有：时钟发生电路，模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O输入/输出内部连接器(比如串口、并口、键盘、鼠标、长途电信、本地局域网等)，射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录像机，电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
3.2.2片式磁珠
片式磁珠是目前应用、发展很快的一种抗干扰元件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显著。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成，片式铁氧体磁珠的结构和等效电路如图2所示，实质上它就是1个叠层型片式电感器，是由铁氧体磁性材料与导体线圈组成的叠层型独石结构。由于在高温下烧结而成，因而具有致密性好、可靠性高等优点。两端的电极由银/镍/焊锡3层构成，可满足再流焊和波峰焊的要求。在图2所示的等效电路中，R代表由于铁氧体材料的损耗(主要是磁损耗)以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻，C是导体线圈的寄生电容。
不同的铁氧体抑制元件，有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。
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超微晶磁芯及其在开关电源中的应用
文章出处：发布时间：2008/06/25 | 1533 次阅读| 0次推荐| 0条留言Samtec连接器完整的信号来源molex精选商品劲爆折扣价每天新产品时刻新体
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摘要：超微晶亦称纳米非晶，它是一种新型磁性材料。
超微晶磁芯具有高磁导率、高矩形比、磁芯损耗低、高温稳定性好等优点而倍受人们青睐。
以德国VAC公司生产的铁基超微晶磁芯VITROPERM500F、钴基超微晶磁芯VITROVAC 6025Z为例，介绍其性能特点以及在开关电源中的应用．
关健词：超徽晶；磁芯；开关电源
O 引言
微晶磁芯具有较高的饱和磁感应强度(1.l～1．2T)，高磁导率，低矫顽力，低损耗及良好的稳定性、耐磨性、耐蚀性，同时具有较低的价格，在所有的金属软磁材料芯中具有最佳的性价比。
用于制作微晶铁芯的材料被誉为”绿色材料”，广泛应用于取代硅钢，坡莫合金及铁氧体，作为各种形式的高频(20～100 kHz)开关电源中的大中小功率的主变压器、控制变压器、波电感、储能电感、电抗器、磁放大器、饱和电抗器磁芯、EMC滤波器共模电感和差模电感磁芯、IDSN微型隔离变压器磁芯，也广泛应用于各种类同精度的互感器磁芯。
1 超微晶磁芯的主要特点
VITROPERM 500F铁基超微晶磁芯具有以下特点：
1)极高的初始磁导率，μ=30 000～80 000，且磁导率随磁通密度和温度的变化非常小；
2)磁芯损耗极低，并且在一40～+120℃范围内不随温度而变化；
3)非常高的饱和磁通密度(Bs=1．2T)，允许选择较低的开关频率，能降低开关电源及EMI滤波器的成本；
4)磁芯采用环氧树脂封装，机械强度高，无磁滞伸缩现象，能承受强振动；
5)可取代传统的铁氧体磁芯以减小开关电源的体积．提高可靠件．
超微晶磁芯的型号很多，所传输的功率可从50 W到11kW。
几种常用磁性材料的性能比较见表1。
2 超微晶磁芯在开关电源中的应用
2.1 超微晶磁芯材料在高频变压器中的应用
目前，高频变压器一般选用铁氧体磁芯。
VITROPERM 5OOF铁基超微晶磁芯与德国两门子公司生产的N67系列铁氧体磁芯的性能比较，如图1所示。
图1(a)为磁导率的相对变化率与温度的关系曲线；图1(b)为磁感应强度(B)与矫顽力(H)的关系曲线；图1(c)则为损耗．温度曲线。
由图l(a)可见，超微晶磁芯的磁导率随温度的变化量远远低于铁氧体磁芯，可提高开关电源的稳定性和可靠性。
由图l(b)可见，超微晶磁芯的／μB乘积比铁氧体磁芯高许多倍，这意味着可大大减小高频变压器的体积及重量。
由图1(c)可见，当温度发生变化时，超微晶磁芯的损耗远低于铁氧体磁芯。
此外，铁氧体磁芯的居里点温度较低，在高温下容易退磁。
若采用超微晶磁芯制作变压器，即可将工作时的磁感应强度变化量从O．4T提高到1．OT，使功率开关管的工作频率降低到100kHz以下。
2.2 超微晶磁芯在共模电感中的应用
采用超微晶磁芯制作共模电感(亦称共模扼流圈)时，只须绕很少的匝数，即可获得很大的电感量，从而降低了铜损，节省了线材，减小了共模电感的体积。
用超微晶磁芯制成的共模电感具有很高的共模插入损耗，能在很宽的频率范围内对共模干扰起到抑制作用，因而不需要使用复杂的滤波电路。
分别用铁氧体磁芯、超微晶磁芯制成共模电感，二者的外形比较如图2所示。
2．3超微晶磁芯在EMI滤波器中的应用
由VAC公司生产的钴基超微晶磁芯VIT-ROVAC 6025Z，可广泛用于开关电源的EMl滤波器中，能有效地抑制由电流快速变化所产生的尖峰电压。
在超微晶磁芯上绕一圈或几圈铜线，即可制成一个尖峰抑制器，其构造非常简单，而对噪声干扰的抑制效果非常好。
VITROVAC 6025Z超微晶磁芯具有极低的磁芯损耗和很高的矩形比，当电流突变为零时呈现出很大的电感量，能对整流管的反向电流起到阻碍作用。
由尖峰抑制器构成EMI滤波器的电路如图3所示。
D1为输出整流管，D2为续流二极管。
在D1.D2上分别串联一个尖峰抑制器。
L为储能电感，C为滤波电容。
不加尖峰抑制器时通过整流管的电流波形如图4(a)所示，IF、IR分别代表整流管的正向工作电流和反向工作电流，frr代表反向恢复时间。
由图4可见，整流管在反向工作区域会产生尖峰电流，而接入尖峰抑制器后，尖峰电流就被抑制了。
尖峰抑制器典型的磁滞回线如图5所示，在到达工作点1之前(电流导通时)，磁芯处于饱和状态，具有非常低的电感量；当电流关断时到达工作点2(亦称剩磁点)时，由于整流管存在反向恢复时间，使得电流继续沿着负的方向减小，但超微晶磁芯具有非常高的磁导率，这时会呈现很大的电感量，所以它就不经过理论工作点3(该点本应对应于出现反向尖峰电流IR的时刻)，而是直接到达工作点4(即反向剩磁点)，然后
又被磁化开始另一循环。
这种抑制整流管尖峰电流的特性被称之为“软恢复”。
图5中的IFe为激励电流。
下面介绍设计尖峰抑制器的公式。
若令整流管的反向恢复时间为trr(单位取s)，反向电压为UR (V)，通过整流管的电流为IF(A)，则尖峰抑制器必须满足下述条件。
式中：Φ为磁通；
S为磁芯的绕线面积。
计算铜导线线径的公式为
所须绕制的匝数为
3 结语
随着电力电子技术的发展和成熟，人们逐渐认识到磁性元件不仅是电源中的功能元件，同时其体积、重量、损耗在整机中也占相当比例。
据统计，磁性元件的重量一般是变换器总重量的30％～40％，体积占总体积的20％～30％，对于模块化设计的高频电源，磁性元件的体积、重量所占的比例还会更高。
另外，磁性元件还是影响电源输出动态性能和输出纹波的一个重要因素。
因此，要提高电源的功率密度、效率和输出品质，就应对减小磁性元件的体积、重量及损耗的相关技术进行深入研究，以满足电源发展的需要。
我们有理由相信，微晶磁芯在开关电源中将有非常宽阔的应用前景。