变压器磁芯的种类和运用
电感磁芯结构
电感磁芯结构
电感磁芯是一种用于增强电感线圈磁导率的材料,它可以极大地提高电感器的感量(L)。
电感磁芯的结构主要有以下几种:
1. 铁氧体磁芯:铁氧体磁芯是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn 等几类,其中Mn-Zn 最为常用。
铁氧体磁芯具有良好的磁性能和较高的电阻率,广泛应用于高频变压器、小功率的储能电感等。
2. 硅钢片磁芯:硅钢片磁芯是在纯铁中加入少量的硅(一般在 4.5%以下)形成的铁硅系合金。
硅钢片磁芯具有较高的饱和磁通和较低的电阻率,常用于电力变压器、低频电感、CT等。
3. 铁镍合金磁芯:铁镍合金磁芯又称坡莫合金或MPP,通常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。
铁镍合金磁芯具有很高的磁导率和损耗很低,高频性能好,但成本较高。
4. 铁粉芯磁芯:铁粉芯磁芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料,存在分散气隙(效果类似与铁磁材料开气隙)。
常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
铁粉芯磁芯磁导率随频率的变化较为稳定,随直流电感量较大,适用于功率电感器、变压器、电抗器等。
这些磁芯结构在不同的应用场景中具有各自的优点和特点,可以根据实际需求选择合适的电感磁芯结构。
磁芯材料类别
据这个电感的电感量量以及所通过的电流,由此计算出需要的漆包线的直径和绕制的圈数,大致估算出体积,然后再选购磁芯。
1、铁粉芯。
铁粉芯是工字电感磁芯中最常用的一种软磁铁粉芯,这种磁芯一般是通过采用纯铁粉,加入绝缘剂、粘结剂然后挤压成型而成的。
这类磁芯的表面电阻较小,初始导磁率为75以下,拥有很高的饱和磁通密度B,因此它主要用于功率型的磁环电感的各种开关电源上。
2、镍锌磁芯。
工字电感磁芯中应用的镍锌磁芯属于一种软磁铁氧体磁芯,它具有电阻高、导磁率偏低、初始导磁率范围在5~1500的特点。
另外,由于这类镍锌磁芯具有较高的表面电阻(100MΩ以上),因此一般用于中高频电路上。
3、锰锌磁芯。
锰锌磁芯与镍锌磁芯一样,也是一种软磁磁芯,具有表面电阻低、较高的初始导磁率、很高的饱和磁通密度,所以它是100KHz左右最理想的功率电感。
而且由于磁芯的初始导磁率越高,其表面电阻越低,因此它一般使用在1MHz以下电路。
4、铁氧体磁芯。
工字电感磁芯中常用的铁氧体磁芯是一种高频导磁材料,主要由铁(Fe),锰(Mn),和锌(Zn)3种金属元素组成。
这种铁氧体磁芯可以增大导磁率,提高电感品质因素的特点,但是它最大特点是高渗透性,良好的温度特性,和低衰减率。
因此它是制造宽带变压器,可调电感器及其他一些从10kHz到50MHz的高频电路等应用最理想的一种材料。
工字磁芯有镍锌也有锰锌。
镍锌u值低,抗饱和能力强、卷数多。
锰锌u值高抗饱和能力弱些需卷数少。
常见以扼流卷电感为主。
磁棒属1000u/2000u中波磁棒。
有扁有圆。
属锰锌材料。
现在工字磁芯里有高u值品种为贴片用工字磁芯,Dc/Dc较常见,材料为95/99锰锌料、u值在10000左右。
镍锌材料电阻率较大,外观粗糙些有颗粒状。
锰锌料电阻率低、表面光滑、有光泽。
以导磁率400为中线400u以下镍锌为主400u以上锰锌为主。
变压器磁芯类别
变压器磁芯类别变压器是电力系统中的重要组成部分,它可以将一个电压值转换为另一个电压值。
其中的磁芯是变压器的重要组成部分,它负责将电能转换成磁能,然后再将磁能转换成电能。
磁芯的质量和性能直接影响变压器的性能和质量,因此磁芯的选择十分关键。
根据材料的不同,磁芯可以分为以下几种类型。
1. 铁氧体磁芯铁氧体磁芯是目前应用最广泛的一种磁芯,它由氧化铁和金属氧化物组成,具有高的磁导率和低的磁损耗。
铁氧体磁芯的特点是稳定性好,磁导率高,磁损耗小,适用于高频变压器和开关电源中。
2. 硅钢磁芯硅钢磁芯是一种低损耗的磁芯。
它由硅钢片组成,硅钢片表面覆盖一层绝缘漆。
硅钢磁芯的特点是磁导率高,磁损耗小,适用于低频变压器和电机中。
3. 镍铁磁芯镍铁磁芯是一种高精度、高性能的磁芯,它由镍、铁、铜和钼等金属组成。
镍铁磁芯的特点是磁导率高,磁损耗小,能够承受高温和高磁场,适用于高精度变压器和磁传感器等领域。
4. 铁氢磁芯铁氢磁芯是一种新型的磁芯材料,它由铁、氢和碳等元素组成。
铁氢磁芯的特点是磁导率高,磁损耗小,饱和磁感应强,能够承受高温和高磁场,适用于高精度变压器和磁传感器等领域。
5. 铁氧化物磁芯铁氧化物磁芯是一种由铁、氧和其他元素组成的磁芯材料,具有高的磁导率和低的磁损耗。
铁氧化物磁芯的特点是稳定性好,磁导率高,磁损耗小,适用于高频变压器和开关电源中。
变压器磁芯的选择应根据具体的使用场合和要求来确定。
在选用磁芯时,应考虑到其磁导率、磁损耗、温度特性、热稳定性、饱和磁感应强度等因素,并且要进行严格的测试和评估,确保磁芯具有良好的性能和稳定性,以保证变压器的性能和质量。
高压变压器磁芯作用
高压变压器磁芯作用
高压变压器的磁芯主要起到以下作用:
1. 提供磁路:磁芯是高压变压器的主要结构部分,其形状通常为环形或矩形。
磁芯的主要作用是提供一个磁路,使得变压器能够将电能从一侧传递到另一侧。
磁芯通过导磁性材料的高导磁性,能够提供较低的磁阻,从而减小磁通的损耗。
2. 强化磁耦合:在高压变压器中,磁芯通过将线圈绕制在其上,产生磁场,从而使得变压器的能量能够有效地传递。
磁芯的存在可以增强线圈之间的磁耦合效应,即能量的传递效率。
这样可以提高高压到低压的电压变换效果。
3. 减小漏磁:变压器中存在着磁通的损耗,即漏磁。
磁芯的存在可以减小漏磁。
因为磁芯的导磁性比周围的空气或绝缘体要好,可以集中磁场,使得磁通更容易通过线圈,减小漏磁的发生。
总之,高压变压器的磁芯作用主要有提供磁路、强化磁耦合效果和减小漏磁。
这些作用保证了变压器的有效运行和高效能量传递。
变压器磁芯的种类及应用
变压器磁芯的种类及应用磁性材料一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,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Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。
矩形比:Br∕Bs矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。
磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。
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。
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。
损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(mW)/表面积(cm2)3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。
器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
磁芯的种类及应用
磁芯的种类及应用:1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,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Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。
矩形比:Br⁄Bs矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。
磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。
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。
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。
损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗 Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(mW)/表面积(cm2)3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。
器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
各型号磁芯形状与特点
功率型:EE、EEL、EF型功率磁芯特点:引线空间大,绕制接线方便。
适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能好。
用途:广泛应用于程控交换机电源、液晶显示屏电源、大功率UPS逆变器电源、计算机电源、节能灯等领域。
EI型功率磁芯特点:结构紧凑、体积小、工作频率高、工作电压范围广、气隙在线圈顶端耦合紧、损耗低。
损耗与温度成负相关,可防止温度的持续上升。
用途:电源转换变压器及扼流圈、DVD电源、照相机闪光灯、通讯设备及其它电子设备。
PEE、PEI功率磁芯ER功率磁芯特点:耦合位置好,中柱为圆形,便于绕线且绕线面积增大,可设计功率大而漏感小的变压器。
用途:开关电源变压器,脉冲变压器,电子镇流器等。
ETD型功率磁芯特点:中柱为圆形,绕制接线方便且绕线面积增大,可设计出功率大且漏感小的变压器。
其他如组装成本,安规成本,电磁屏蔽,标准化难易等各方面都很出色。
用途:开关电源,传输变压器,电子镇流器。
广泛应用于家电、通讯、照明、医疗设备、办公自动化、军品、OA设备、电子仪器、航空航天等领域。
EQ/EQI型功率磁芯EP型功率磁芯特点:具有磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高、漏感小、磁场分布均匀等优点,且骨架配有多路接头,易设计多路输出变压器。
用途:宽带变压器、电感器、隔离变压器、匹配变压器,广泛应用于程控交换机终端和精密电子设备等领域。
EFD型功率磁芯特点:具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽凳使用优点。
成品重量轻、结构合理、易表面贴装。
用途:广泛应用于体积小而功率大的变压器,如精密仪器、模块电源、计算机终端输出等。
EPC功率磁芯特点:具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽、重量轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点,但散热性能稍差。
用途:广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器,如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。
特点:体积小、感抗高、绕线方便、磁屏蔽及散热效果均衡。
如何选择变压器的磁芯
1、根据变压器的用途确定磁芯的类别:功率磁芯或高导磁芯. 功率磁芯主要做变压器-传输功率.不同形状磁芯适用变压器类型:EE功率磁芯、EEL功率磁芯、EF功率磁芯:功率传输变压器开关电源变压器宽频及脉冲变压器电源转换变压器主要材质:SSP-4EI功率磁芯:通讯设备用变压器电源转换变压器各种扼流圈主要材质:SSP-4EC功率磁芯、ETD功率磁芯:开关电源变压器电子镇流器脉冲变压器主要材质:SSP-4EFD功率磁芯、EPC功率磁芯:小体积、大功率开关电源变压器高周波开关电源变压器通讯设备用滤波电感器高触发变压器背光源主要材质:SSP-4PQ功率磁芯:功率传输变压器开关电源变压器滤波电感器宽频及脉冲变压器转换电源变压器主要材质:SSP-4RM功率磁芯:宽带变压器电源转换变压器开关电源变压器电感器载波频率滤波器高稳定性滤波器主要材质:SSP-4高导磁芯主要用于滤波器-波形整理,消除杂波使视频清晰或音频保真主要磁芯类型:EE型高导磁芯EEL型高导磁芯EI型高导磁芯EF型高导磁芯EP型高导磁芯UU型高导磁芯ET型高导磁芯FT型高导磁芯RM型高导磁芯T型高导磁芯2、根据工作频率,功率大小,电感量大小及安装空间确定磁芯尺寸:SSP-3材质适用工作频率范围:功耗温度系数为负值,即温度升高,功耗呈下降趋势,中心工作频率25KHz-200KHz SSP-4材质适用工作频率范围:中心工作频率100KHz-300KHzSSH-7、SSH-10、SSH-12材质适用工作频率范围:中心工作频率小于150KHz功率大小:小于5w可使用的磁芯:ER9.5, ER11.5, EE8.3, EE10, EE13, RM4, GU11, EP7,EP10,UI9.8,URS7 等5-10W可使用的磁芯:ER20, EE19, RM5, GU14, EFD15, EI22, EPC13, EF16,EP13,UI11.5等10-20W可使用的磁芯:ER25, EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF20等20-50W可使用的磁芯:ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20,EPC19,EFD20等50-100W可使用的磁芯:ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,EPC25,EFD25等100-200W可使用的磁芯:ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30等200-500W可使用的磁芯:ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,GU42,PQ35,PQ40,UU66等大于500W可使用的磁芯:ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU93等滤波器电感量大小:绕线线径小于0.6mm时,线径影响可忽略AL=(L/N2)*1000000 (所需感量系数=滤波器成品电感量/绕线匝数的平方)AL:单位为nH/N2L: 单位为mH可根据上式计算AL值,确定材质注意:高导磁芯制做的变压器浸油后电感量会降低,幅度约5%,而且员工操作会有偏差1%,所以需考虑足够余量,避免出现不良产品.各种高导磁芯的AL值范围大体如下:(我司材质SSH7-SSH15)UU型磁芯:1300-6000(UU9.8,UU10.5,UU16,UU30)EP型磁芯:5000-12000(EP7,EP10,EP13,EP17)ET,UT型磁芯:1500-9000(FT20,ET20,ET24,ET28,ET35)EE型磁芯:1500-13000(EE5,EE8.3,EE10,EE13,EE16,EE19,EE25,EEL16,EEL19)。
磁芯
贴片电感磁芯的损耗主要来源于磁芯损耗和线圈损耗两个方面,而且这两个方面的损耗量的大小又需要根据 其不同电路模式来进行判断。其中,磁芯损耗主要是因为磁芯材料内交替磁场而产生的,它所产生的损耗是操作 频率与总磁通摆幅(ΔB)的函数,会大大降低了有效传导损耗。线圈损耗则是因为磁性能量变化所造成的能源耗 损,它会在当功率电感电流下降时,降低磁场的强度。
信息
信息
磁芯(磁环) 磁芯【读音】ci xin【释义】电工学中的专用词语,指:为了增加电磁体的磁感应强度,在电感线圈的磁 路中设置了导磁物质体(磁芯)。 【出处】电工学,电子学。 【示例】电力变压器线圈中的硅钢片(磁芯),是用来加大电磁线圈磁路的磁通密度(磁通量)降低铜损耗, 以增加电磁感应强度,提高电压转换效率。
简介
简介
美国物理学家王安1950年提出了利用磁性材料制造存储器的思想。福雷斯特则将这一思想变成了现实。为了 实现磁芯存储,福雷斯特需要一种物质,这种物质应该有一个非常明确的磁化阈值。他找到在新泽西生产电视机 用铁氧体变换器的一家公司的德国老陶瓷专家,利用熔化铁矿和氧化物获取了特定的磁性质。
对磁化有明确阈值是设计的关键。这种电线的格和芯子织在电线上,被人称为芯子存储,它的有关专利对发 展计算机非常关键。这个方案可靠并且稳定。磁化相对来说是永久的,所以在系统的电源关闭后,存储的数据仍 然保留着。既然磁场能以电子的速度来阅读,这使交互式计算有了可能。更进一步,因为是电线格,存储阵列的 任何部分都能访问,也就是说,不同的数据可以存储在电线的不同位置,并且阅读所在位置的一束比特就能立即 存取。这称为随机存取存储器(RAM),它是交互式计算的革新概念。福雷斯特把这些专利转让给麻省理工学院, 学院每年靠这些专利收到1500万~2000万美元。
变压器的主要用途及分类
变压器的主要用途及分类
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。
变压器的主要功能有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
变压器按用途可以分为以下几类:
1. 配电变压器:用于分配电力。
2. 电力变压器:用于高压输电系统,将电压升高以便长距离传输,或者在用电区域降低电压。
3. 全密封变压器:一种封闭式的变压器,适用于需要防水或防尘的场合。
4. 组合式变压器:将变压器与其他电气设备组合在一起,如组合式变电站。
5. 干式变压器:一种没有液体冷却介质的变压器,常用于室内或需要低维护的场合。
6. 油浸式变压器:一种油冷却的变压器,常用于户外或需要较高功率输出的场合。
7. 单相变压器:只适用于单相电源。
8. 电炉变压器:用于供电给电炉,如冶炼厂或玻璃厂。
9. 整流变压器:用于整流电路,提供直流电源。
10. 电抗器:用于限制电流的突变,通常与滤波电路一起使用。
11. 抗干扰变压器:用于减少电磁干扰。
12. 防雷变压器:用于保护设备免受雷电过电压的影响。
13. 箱式变电器试验变压器:一种用于测试和校准变压器的设备。
14. 转角变压器:一种特殊的变压器,用于改变相位角。
15. 大电流变压器:用于供应大电流的场合。
16. 励磁变压器:用于供应励磁电流给发电机或其他电磁设备的变压器。
变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。
我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。
变压器磁芯类别
变压器磁芯类别
变压器磁芯是变压器中的重要元件,用于储存和传递磁能。
根据磁芯的材料和结构不同,可以将变压器磁芯分为以下几类:
1. 硅钢片磁芯
硅钢片磁芯是目前应用最广泛的一种变压器磁芯。
它由硅钢片叠压而成,每层之间使用绝缘材料隔开。
硅钢片的选择要考虑到其磁导率和磁饱和度,以及对磁通密度变化的响应能力等因素。
硅钢片磁芯具有低损耗、高效率、稳定性好等优点,被广泛应用于各种类型的变压器。
2. 铁氧体磁芯
铁氧体磁芯是一种高性能磁芯,由氧化铁和其他金属氧化物组成。
它的磁导率和磁饱和度比硅钢片高,能耐高温、高频,适用于高频变压器和电源滤波器等领域。
但其制造工艺复杂、成本较高,限制了其在普通变压器中的应用。
3. 铜铁磁合金磁芯
铜铁磁合金磁芯是一种新型的磁芯材料,由铜、铁、镍等元素组成。
相比硅钢片和铁氧体磁芯,铜铁磁合金磁芯具有更低的损耗和更高的磁饱和度。
此外,它的
磁滞回线较为直线,能够实现更好的磁感应线性。
但由于其制造工艺较为复杂,目前应用还比较有限。
综上所述,变压器磁芯主要分为硅钢片磁芯、铁氧体磁芯和铜铁磁合金磁芯三种类别,不同类型的磁芯选用要根据变压器的具体应用和性能要求来选择。
变压器铁芯分类
变压器铁芯分类变压器铁芯是变压器中的重要部件,通过其磁性材料的特性,实现电能的传输和变换。
根据不同的材料和结构,变压器铁芯可以分为多种类型,下面将对其逐一进行介绍。
1. 矩形铁芯矩形铁芯是变压器中最常用的铁芯,其截面呈矩形形状。
矩形铁芯的优点是易于制造和加工,可批量生产,而且具有较高的磁导率。
但是,矩形铁芯的缺点也很明显,其磁通容易集中在边缘附近,导致能量损耗较大。
2. 环形铁芯环形铁芯是将矩形铁芯弯曲成一个圆环形状而得到的,其磁通路径呈圆形,可以有效减小磁通的集中程度,从而降低能量损耗。
环形铁芯的优点是具有较高的效率和较小的磁漏损,但其成本较高,不易制造和加工。
3. E型铁芯E型铁芯由两个矩形铁芯组成,形状呈“E”字形。
E型铁芯的优点是具有较小的漏磁和磁阻,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,E型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
4. I型铁芯I型铁芯由两个矩形铁芯组成,形状呈“I”字形。
I型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,I型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
5. U型铁芯U型铁芯由三个矩形铁芯组成,形状呈“U”字形。
U型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,U型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
6. RM型铁芯RM型铁芯由多个矩形铁芯组成,形状呈“RM”字形。
RM型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
同时,RM型铁芯的制造成本较低,易于批量生产。
7. Toroidal型铁芯Toroidal型铁芯是将矩形铁芯弯曲成一个环形状而得到的,其磁通路径呈环形,可以有效减小磁通的集中程度,从而降低能量损耗。
Toroidal型铁芯的优点是具有较高的效率和较小的磁漏损,但其制造成本较高,不易制造和加工。
总结:不同类型的变压器铁芯各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
变压器磁芯的种类及应用
变压器磁芯的种类及应用
1.硅钢磁芯
硅钢磁芯是最常用的变压器磁芯,由高硅含量的硅钢片叠压而成。
硅钢片主要由硅和铁组成,硅的存在可以有效降低铁芯的磁化损耗和涡流损耗。
硅钢磁芯具有良好的导磁性和低损耗特性,广泛应用于低频变压器和电动机中。
硅钢磁芯还可以通过不同的叠压方式提供不同的磁导率,以满足不同应用场景下的需求。
2.软磁铁氧体磁芯
软磁铁氧体磁芯是由铁氧体材料制成的。
铁氧体磁芯具有较高的电阻率和磁导率,能够有效减小涡流损耗和磁滞损耗。
软磁铁氧体磁芯被广泛用于中高频变压器、电感器和传感器等电子设备中,这些设备需要在较高频率下工作,并且对磁滞损耗要求较低。
3.铁氧体磁芯
铁氧体磁芯是以氧化铁为主要成分的磁芯材料。
铁氧体磁芯能够在高频条件下提供相对较高的磁导率,因此广泛应用于高频变压器和电磁锁等设备中。
铁氧体磁芯还具有低的饱和感应强度和较高的电阻率,使其在高频电路中表现出较低的涡流损耗。
4.铁氧体合金磁芯
铁氧体合金磁芯是由铁氧体和其他合金元素组成的复合材料。
铁氧体合金磁芯具有较高的饱和感应强度和较低的剩余感应强度,能够在高磁场条件下工作。
它被广泛应用于高性能变压器、互感器和磁存储器等场合。
总结起来,变压器磁芯的种类包括硅钢磁芯、软磁铁氧体磁芯、铁氧体磁芯和铁氧体合金磁芯。
它们在不同的频率、磁场条件和应用环境下具有不同的特点和优势,可以满足不同设备对电能传输和调节的需求。
开关电源变压器磁芯参数1
开关电源变压器磁芯参数1
开关电源变压器磁芯参数1
1.材料:常见的磁芯材料包括铁氧体、磁性氧化物以及一些稀土磁材
料如钐铝石榴石(SmCo)和钕铁硼(NdFeB)。
这些材料具有高磁导率和
低磁损耗的特性,可以有效地转换电能。
2.形状:磁芯的形状可以是环形、EE形、EI形、E形、U形等。
环形
磁芯常用于高频开关电源变压器,而EE形、EI形、E形和U形磁芯常用
于低频和中频开关电源变压器。
3.尺寸:磁芯的尺寸通常由外径、内径、高度和槽数等来确定。
这些
尺寸的选择与变压器的功率要求以及开关频率有关。
一般来说,功率越大,磁芯的尺寸越大。
4.饱和磁通密度:饱和磁通密度是指磁芯所能承受的最大磁通密度。
选择合适的磁芯材料和尺寸可以确保在额定电流下不产生饱和磁通密度,
以避免磁芯因饱和而产生磁损耗。
5.磁导率:磁导率是指磁芯能导磁的能力,也是一个重要的参数。
高
磁导率可以提高变压器的转换效率。
6.磁芯损耗:磁芯损耗是指磁芯在工作过程中因磁滞、涡流和分子摩
擦等因素而产生的能量损耗。
选择低磁芯损耗的磁芯材料和合理设计磁芯
结构可以提高变压器的效率。
7.温度特性:磁芯的温度特性指的是磁芯在不同温度下的磁导率和磁
损耗等参数的变化。
不同的磁芯材料有不同的温度特性,合理选择磁芯材
料和设计磁芯结构可以确保变压器在不同温度下的稳定性。
以上是开关电源变压器磁芯的一些常见参数。
在设计和选择开关电源变压器时,需要仔细考虑这些参数,以满足不同的应用需求。
【反激8】变压器的磁芯 -回复
【反激8】变压器的磁芯-回复什么是变压器?变压器是一种电力设备,用于改变交流电的电压值。
它是由一个磁性材料制成的磁芯环绕着两个或多个互相绝缘的线圈构成。
这些线圈分别称为初级线圈和次级线圈,它们之间通过磁场的感应来传输电能。
磁芯在变压器中的地位和作用是什么?磁芯是变压器中的关键组件。
它的作用是在变压器中提供磁通路径,以便有效地传递磁场。
磁芯不仅能够改善能量传递的效率,还能减少能量损耗和热量产生。
它被用来限制磁场的散射,同时还可以达到减小磁感应强度的目的,在保持高效能量传输的同时保护变压器的结构安全。
磁芯的材料有哪些选择?磁芯材料通常是磁性材料,具有高导磁性和低磁滞性。
常见的磁芯材料包括铁素体材料和铂氧钡钙。
铁素体材料包括硅钢片和镍铁合金,其中硅钢片是最常用的磁芯材料之一。
它具有低磁密度、低损耗和低磁滞等特点,非常适合用于制造变压器。
制造磁芯的步骤有哪些?制造磁芯的步骤可以分为以下几个主要阶段:1.材料准备:选择合适的磁芯材料,如硅钢片,根据变压器的规格和要求进行切割和整理。
2.堆叠:将切割的磁芯片按照一定的顺序和方式进行堆叠。
堆叠的方式可以根据变压器的需求而定,可以是E型、I型、U型或C型等等。
3.固定:堆叠好的磁芯需要进行固定,通常用绝缘胶、螺栓或焊接等方式,以确保磁芯的稳定性和完整性。
4.精加工:完成固定后,磁芯需要进行精细加工,包括切边、打磨、去毛刺等处理,以确保磁芯表面的平整度和精度。
5.绝缘处理:为了防止磁芯的损耗和电流滞后,需要对磁芯进行绝缘处理。
通常采用绝缘漆或镀层等方式进行绝缘处理。
6.检验:制造完成后,对磁芯进行严格的检验,确保磁芯的质量符合相关标准和要求。
7.组装:磁芯完成检验后,将其与变压器的线圈组件组装在一起,形成完整的变压器。
通过以上的步骤,我们可以得出一个相对完整的制造磁芯的过程。
总结磁芯作为变压器中的关键部件,扮演着提供磁通路径、降低能量损耗、保护变压器结构的重要角色。
各型号磁芯形状与特点
功率型:EE、EEL、EF型功率磁芯特点:引线空间大,绕制接线方便。
适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能好。
用途:广泛应用于程控交换机电源、液晶显示屏电源、大功率UPS逆变器电源、计算机电源、节能灯等领域。
EI型功率磁芯特点:结构紧凑、体积小、工作频率高、工作电压范围广、气隙在线圈顶端耦合紧、损耗低。
损耗与温度成负相关,可防止温度的持续上升。
用途:电源转换变压器及扼流圈、DVD电源、照相机闪光灯、通讯设备及其它电子设备。
PEE、PEI功率磁芯ER功率磁芯特点:耦合位置好,中柱为圆形,便于绕线且绕线面积增大,可设计功率大而漏感小的变压器。
用途:开关电源变压器,脉冲变压器,电子镇流器等。
ETD型功率磁芯特点:中柱为圆形,绕制接线方便且绕线面积增大,可设计出功率大且漏感小的变压器。
其他如组装成本,安规成本,电磁屏蔽,标准化难易等各方面都很出色。
用途:开关电源,传输变压器,电子镇流器。
广泛应用于家电、通讯、照明、医疗设备、办公自动化、军品、OA设备、电子仪器、航空航天等领域。
EQ/EQI型功率磁芯EP型功率磁芯特点:具有磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高、漏感小、磁场分布均匀等优点,且骨架配有多路接头,易设计多路输出变压器。
用途:宽带变压器、电感器、隔离变压器、匹配变压器,广泛应用于程控交换机终端和精密电子设备等领域。
EFD型功率磁芯特点:具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽凳使用优点。
成品重量轻、结构合理、易表面贴装。
用途:广泛应用于体积小而功率大的变压器,如精密仪器、模块电源、计算机终端输出等。
EPC功率磁芯特点:具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽、重量轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点,但散热性能稍差。
用途:广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器,如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。
特点:体积小、感抗高、绕线方便、磁屏蔽及散热效果均衡。
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最佳答案磁性材料一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,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Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。
矩形比:Br∕Bs矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。
磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。
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。
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。
损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ,ρ 降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(mW)/表面积(cm2)3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。
器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
二、软磁材料的发展及种类1. 软磁材料的发展软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。
随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。
到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。
直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。
到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。
从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。
进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
2. 常用软磁磁芯的种类铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。
按(主要成分、磁性特点、结构特点)制品形态分类:(1) 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)、铁氧体磁芯(2) 带绕铁芯:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金三常用软磁磁芯的特点及应用(一) 粉芯类1. 磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5 微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为:μe = DL/4N2S × 109其中:D 为磁芯平均直径(cm),L为电感量(享),N 为绕线匝数,S为磁芯有效截面积(cm2)。
(1) 铁粉芯常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
在粉芯中价格最低。
饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22~100;初始磁导率μi随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。
铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化铁粉芯初始磁导率随频率的变化(2). 坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(High Flux)。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在7500Gs左右;磁导率范围大,从14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生。
主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在15000Gs 左右;磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。
主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用,高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。
价格低于MPP。
(3) 铁硅铝粉芯(Kool Mμ Cores)铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。
主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8kHz以上频率下使用;饱和磁感在1.05T 左右;导磁率从26~125;磁致伸缩系数接近0,在不同的频率下工作时无噪声产生;比MPP有更高的DC偏压能力;具有最佳的性能价格比。
主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。
有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。
2. 软磁铁氧体(Ferrites)软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,采用粉末冶金方法生产。
有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,为1~10 欧姆-米,一般在100kHZ 以下的频率使用。
Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102~104 欧姆-米,在100kHz~10 兆赫的无线电频段的损耗小,多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。
磁芯形状种类丰富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。
在应用上很方便。
由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批量生产,因此成本低,又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上很方便。
而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下基本保持不变。
随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。
国内外铁氧体的生产厂家很多,在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。
分为三类基本材料:电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。
电信用铁氧体的磁导率从750~2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种,约每10年下降3%~4%。
广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。
宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体,磁导率分别有5000、10000、15000。
其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。
广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器,在宽带变压器和EMI上多用。
功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度,为4000~5000Gs。
另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。
也就是说,随频率增大、损耗上升不大;随温度提高、损耗变化不大。
广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。
(二) 带绕铁芯1. 硅钢片铁芯硅钢片是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢。
该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。
是软磁材料中产量和使用量最大的材料。
也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。
特别是在低频、大功率下最为适用。
常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。
但高频下损耗急剧增加,一般使用频率不超过400Hz。
从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁性和成本。
对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。
在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2~0.35毫米;在400Hz下使用时,常选0.1毫米厚度为宜。
厚度越薄,价格越高。
2. 坡莫合金坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。
是应用非常广泛的软磁合金。
通过适当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态。
常用的合金有1J50、1J79、1J85等。
1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3倍。
做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100W以下小型较高频率变压器。
1J79 具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。
1J85 的初始磁导率可达十万105以上,适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。
3. 非晶及纳米晶软磁合金(Amorphous and Nanocrystalline alloys)硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料,原子在三维空间做规则排列,形成周期性的点阵结构,存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷,对软磁性能不利。