磁芯类别

合集下载

常用磁芯与应用功率 对照表

常用磁芯与应用功率 对照表

常用磁芯与应用功率对照表是一种表格,其中列出了不同的磁芯类型和应用功率。

通过这个表格,人们可以快速了解不同磁芯的适用功率范围,从而更好地选择适合自己需求的磁芯。

在对照表中,常见的磁芯类型包括铁氧体磁芯、硅钢磁芯、坡莫合金磁芯等。

这些磁芯在不同的应用场合有不同的适用功率范围。

例如,铁氧体磁芯适用于较低功率的应用,如电源供应器、充电器等,其优点是成本较低、温度稳定性好,但缺点是饱和磁感应强度较低。

硅钢磁芯适用于中等功率的应用,如电机、发电机等,其优点是饱和磁感应强度高、磁导率高,但缺点是成本较高、温度稳定性较差。

坡莫合金磁芯适用于高功率的应用,如高频变压器、脉冲变压器等,其优点是饱和磁感应强度高、磁导率高、电阻率高,但缺点是成本极高、温度稳定性差、容易氧化。

除了磁芯类型和应用功率外,对照表还可以包括其他相关信息,如磁芯的材料、形状、尺寸等。

这些信息有助于人们更好地了解不同磁芯的特点和适用范围,从而更好地选择适合自己需求的磁芯。

总之,常用磁芯与应用功率对照表是一种方便实用的参考资料,可以帮助人们更好地了解不同磁芯的特点和适用范围,从而更好地选择适合自己需求的磁芯。

23种形状的磁芯优缺点大总结!

23种形状的磁芯优缺点大总结!

23种形状的磁芯优缺点大总结!电源联盟---高可靠电源行业第一自媒体在这里有电源技术干货、电源行业发展趋势分析、最新电源产品介绍、众多电源达人与您分享电源技术经验,关注我们,搜索微信公众号:Power-union,与中国电源行业共成长!23种形状的磁芯优缺点大总结!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。

(干货收藏)30多种磁芯优缺点对比

(干货收藏)30多种磁芯优缺点对比

(干货收藏)30多种磁芯优缺点对比功率型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。

POT功率磁芯特点:体积小、感抗高、绕线方便、磁屏蔽及散热效果均衡。

常用磁芯材料总结

常用磁芯材料总结

常用磁芯材料(一)粉芯类1.磁粉芯可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;材料具有低导磁率及恒导磁特性,磁导率随频率的变化也就较为稳定。

主要用于高频电感。

常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

(1).铁粉芯在粉芯中价格最低。

磁导率范围从22~100; 初始磁导率me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。

(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MPP主要特点是:磁导率范围大,14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,在不同的频率下工作时无噪声产生。

粉芯中价格最贵。

高磁通粉芯主要特点是: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。

价格低于MPP。

(3).铁硅铝粉芯铁硅铝粉芯主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8KHz以上频率下使用;导磁率从26~125;在不同的频率下工作时无噪声产生;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。

2. 软磁铁氧体软磁铁氧体是以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铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,一般在100KHZ以下的频率使用。

Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体在100kHz~10兆赫的无线电频段的损耗小。

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。

综上所述,可以选择Mn-Zn铁氧体作为磁芯的材料。

轴套材料选择轴套材料主要有金属和非金属两种,若使用塑料材料,一方面,塑料轴套耐酸、碱、腐蚀,另一方面机械强度也不错,具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性。

磁分芯类型 -回复

磁分芯类型 -回复

磁分芯类型-回复磁分芯类型,简称磁芯,是磁性材料的一种形式,广泛应用于电力工程、电子设备、通信技术等领域。

磁芯的选择和设计对于电路的性能至关重要。

本文将详细介绍不同类型的磁芯及其特点,以及如何选择适合的磁芯。

一、铁氧体磁芯铁氧体磁芯是最常见的一种磁芯类型。

铁氧体由铁、氧和其他金属氧化物组成,具有高磁导率、低磁滞和低涡流损耗的特点,适用于高频应用。

其中,软磁铁氧体适用于高频变压器、电感和磁磁耦合器等领域,而硬磁铁氧体则适用于永磁装配和磁传感器等领域。

二、镍锌磁芯镍锌磁芯是另一种常见的磁芯类型。

镍锌磁芯由镍、锌和其他金属氧化物组成,具有高磁导率、高磁饱和和低磁滞的特点,适用于低频和高频应用。

镍锌磁芯适用于接收传感器、变压器和滤波器等领域。

三、铁矽磁芯铁矽磁芯是一种低成本的磁芯类型。

铁矽磁芯由铁和矽组成,具有高磁导率和低磁滞的特点,适用于低频应用。

铁矽磁芯适用于变压器、电感和电源转换器等领域。

四、铁氮磁芯铁氮磁芯是一种新兴的磁芯类型。

铁氮磁芯由铁和氮组成,具有高磁导率和低磁滞的特点,适用于高频和超高频应用。

铁氮磁芯适用于通信设备、微波设备和卫星通信等领域。

选择适合的磁芯是电路设计的重要一环。

当选择磁芯时,首先需要考虑应用的频率范围。

高频应用通常选择铁氧体磁芯,而低频应用则可选择其他类型的磁芯。

其次,还需要考虑磁芯材料的磁导率和磁滞特性。

磁导率越高,磁芯吸收的磁场越多,能量损失越小。

磁滞特性越低,磁芯在磁场变化时的能量损失越小。

因此,往往选择具有高磁导率和低磁滞的磁芯材料。

最后,还需要考虑磁芯的尺寸和形状。

不同的应用场景可能需要不同尺寸和形状的磁芯,因此需要根据具体情况进行设计和选择。

总之,磁分芯类型广泛应用于电子设备和通信技术领域。

不同类型的磁芯具有不同的特点和适用范围。

选择适合的磁芯需要考虑应用的频率范围、磁导率、磁滞特性以及尺寸和形状等因素。

通过合理选择和设计磁芯,可以提高电路的性能和效率。

电感磁芯结构

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

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。

磁芯命名及标准样本

磁芯命名及标准样本

软磁铁氧体磁芯形状与尺寸原则1软磁铁氧体磁芯形状软磁铁氧体是软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯总称。

软磁铁氧体磁芯是用软磁铁氧体材料制成元件或零件,或是由软磁铁氧体材料依照不同形式构成磁路。

磁芯形状基本上由成型(形)模具决定,而成型(形)模具又依照磁芯形状进行设计与制造。

磁芯按磁力线途径大体可分两大类;磁芯按详细形状分,有各种各样。

1.1磁芯按磁力线途径分类磁芯按使用时磁化过程所产生磁力线途径可分为开路磁芯和闭路磁芯两类。

第一类为开路磁芯。

此类磁芯磁路是启动(open magnetic circuits),通过磁芯磁通同步要通过周边空间(气隙)才干形成闭合磁路。

开路磁芯气隙占磁路总长度相称某些,磁阻很大,磁路中某些磁通在达到气隙此前就已离开磁芯形成漏磁通。

因而,开路磁芯在磁路各个截面上磁通不相等,这是开路磁芯特点。

由于开路磁芯存在大气隙,磁路受到退磁场作用,使磁芯有效磁导率μe比材料磁导率μi有所减少,减少限度决定于磁芯几何形状及尺寸。

开路磁芯有棒形、螺纹形、管形、片形、轴向引线磁芯等等。

IEC 1332《软磁铁氧体材料分类》原则中称开路磁芯为OP类磁芯。

第二类磁芯为闭路磁芯。

此类磁芯磁路是闭合(closed magnetic circuits),或基本上是闭合。

IEC 1332称闭路磁芯为CL类磁芯。

磁路完全闭合磁芯最典型是环形磁芯。

此外,尚有双孔磁芯、多孔磁芯等等。

当前大量生产和使用闭路磁芯是组合型闭磁路磁芯,它由二个相似形状尺寸或不同形状尺寸磁芯配对后才干形成闭合磁路,为EE、UU磁芯或EI、UI磁芯。

此类磁芯接触面间也许存在气隙,组合后磁路不一定完全闭合,因而,组合型闭路磁芯有效磁导率基本上等于磁芯材料磁导率,但不完全等于磁芯材料磁导率。

1.2磁芯按形状分类1.2.1中华人民共和国分类及形状符号SJ/T10213-91《铁氧体材料牌号与元件型号命名办法》规定了国内软磁铁氧体磁芯类别及形状符号,见表1。

磁芯种类和AP法选磁芯#(精选.)

磁芯种类和AP法选磁芯#(精选.)

磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯铁氧体磁芯(常用的):锰锌系列,镍锌系列合金类磁芯:铁粉芯,钼坡莫合金(不常见)铁氧体磁芯锰锌系镍锌系组成71%,MnO 20%,其他为ZnO50%,NiO 24%,其他为ZnO特点电阻率高(10omh-cm)铁芯损耗低居里温度高电阻率高(omh-cm)铁芯损耗较锰锌系高工作频率高居里温度高形状EE,ER,EI,PQ,RM,POT DR,R,环形用途功率变压器,EMI共模滤波器,储能电感常模滤波器,储能电感合金类磁芯硅钢片铁粉芯铁硅铝合金铁镍合金钼坡莫合金组成硅,钢极细的铁粉和有机材料粘合铝6%,硅9%,铁85%组合成镍50%,铁50%组合而成钼2%,铁17%,镍81%组成特点极高的磁导率(μ约60000)很高的饱和磁通密度(0.6T~1.9T)电阻率非常低(取决于硅含量),故使用频率不高成本低廉磁导率在10~75之间低成本铁芯损耗很高磁导率在26~125之间成本中等铁芯损耗低饱和磁通密度高于铁硅铝合金成本高于铁硅铝合金铁芯损耗于铁硅铝合金和铁粉芯之间磁导率在14~550之间饱和磁通密度最高成本最高铁芯损耗最低,稳定性最好型式片状或带状以及加工后的O型,R型等EE,ER,环形等环形环形环形根据变压器用途选磁芯:PQ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:TP3,TP4EP型高导磁芯: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根据工作频率,功率大小,电感量大小,安装空间选择磁芯:根据工作频率选择磁芯适用的工作频率范围TP3材质温度升高,功率呈下降趋势,中心工作频率25KHz—200KHzTP4材质中心工作频率在200KHz—300KHzTH7,TH10,TH12材质中心工作频率小于150KHz根据功率大小选择磁芯小于5W可用磁芯ER9.5,ER11.5,EE8.3,EE10,EE13,EP7,EP10,RM4,UI19.8,URS7 5—10W可用磁芯ER20,EE19,RM5,GU14,EI22,EF16,EP13,UI11.510—20W可用磁芯ER25,EE20,EE25,RM6,GU18,EF2020—50W可用磁芯ER28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20系列,EFD20 50—100W可用磁芯ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26系列100—200W可用磁芯ER40,ER42,EI40,RM12,GU36,PQ32系列200—500W可用磁芯ER49,EC53,EE42,EE55,RM14,GU42,PQ35系列,PQ40系列,UU66 500W以上可用磁芯ER70,EE65,EE85,GU59,PQ50系列,UU80,UU93根据滤波器电感量大小:AL=(L/)*1000000()(准确的说法是叫电感系数,他是为了便于开关电源的匝数引入的,(N*N=Lp/Al 其中N为线圈的匝数,Lp为线圈的电感量,Al为电感系数)一般手册上给的是1匝线圈的电感量,有的给出的是1000的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH ,nH(纳亨)(不常用)磁芯结构的选择:选择时要尽量降低漏磁和漏感,增加线圈散热面积,有利于屏蔽,线圈绕线容易,装配接线方便。

变压器磁芯类别

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。

磁性材料的分类及列举

磁性材料的分类及列举

磁性材料的分类及举例一:磁性材料的分类1:常见软磁磁芯有: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。

2:常见的铁磁性金属有:Fe、Ni、Co,某些稀土元素以及由Fe、Ni、Co组成的合金等。

3:常见的亚铁磁性物质有:尖晶石型晶体、石榴石型晶体等几种结构类型的铁氧体,稀土钴金属之间的化合物和一些过渡金属。

二:常用磁性材料举例:(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)。

磁芯材质频率使用范围

磁芯材质频率使用范围

磁芯材质频率使用范围磁芯材质是电器和电子设备中常见的一种材料,它们通常用于存储和处理电磁信号。

不同的磁芯材质对于不同频率的信号具有不同的响应特性。

本文将介绍几种常见的磁芯材质及其频率使用范围。

一、铁氧体磁芯材质铁氧体磁芯是一种常见的磁芯材质,它具有良好的磁导率和较高的饱和磁感应强度。

铁氧体磁芯的频率使用范围通常在几十kHz到几百MHz之间。

在这个频率范围内,铁氧体磁芯可以有效地存储和处理信号。

铁氧体磁芯广泛应用于电源滤波器、变压器、电感器等电子设备中。

二、软磁合金磁芯材质软磁合金磁芯是一种具有高导磁率和低磁滞损耗的磁芯材质。

软磁合金磁芯的频率使用范围通常在几百Hz到几十kHz之间。

在这个频率范围内,软磁合金磁芯可以有效地存储和处理信号。

软磁合金磁芯广泛应用于变压器、电感器、传感器等电子设备中。

三、铁氧体和软磁合金混合磁芯材质铁氧体和软磁合金混合磁芯是一种结合了铁氧体和软磁合金的特点的磁芯材质。

它既具有铁氧体磁芯的高磁导率和高饱和磁感应强度,又具有软磁合金磁芯的低磁滞损耗。

铁氧体和软磁合金混合磁芯的频率使用范围通常在几十kHz到几百MHz之间。

在这个频率范围内,铁氧体和软磁合金混合磁芯可以有效地存储和处理信号。

铁氧体和软磁合金混合磁芯广泛应用于射频滤波器、高频变压器等高频电子设备中。

四、氧化锌磁芯材质氧化锌磁芯是一种具有高电阻率和高磁导率的磁芯材质。

氧化锌磁芯的频率使用范围通常在几百MHz到几个GHz之间。

在这个频率范围内,氧化锌磁芯可以有效地存储和处理高频信号。

氧化锌磁芯广泛应用于微波滤波器、微波变压器等微波电子设备中。

五、氮化铝磁芯材质氮化铝磁芯是一种具有高电阻率和高磁导率的磁芯材质。

氮化铝磁芯的频率使用范围通常在几个GHz以上。

在这个频率范围内,氮化铝磁芯可以有效地存储和处理超高频信号。

氮化铝磁芯广泛应用于毫米波滤波器、毫米波变压器等毫米波电子设备中。

磁芯材质的频率使用范围与其导磁率、磁滞损耗等特性密切相关。

变压器磁芯的种类及应用

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。

磁芯种类和AP法选磁芯

磁芯种类和AP法选磁芯

磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯铁氧体磁芯(常用的):锰锌系列,镍锌系列71%,MnO 20%,50%,NiO 24%,铁芯损耗较锰锌系高根据变压器用途选磁芯:PQ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:TP3,TP4EP型高导磁芯: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根据滤波器电感量大小:AL=(L/)*1000000()(准确的说法是叫电感系数,他是为了便于开关电源的匝数引入的,(N*N=Lp/Al 其中N为线圈的匝数,Lp为线圈的电感量,Al为电感系数)一般手册上给的是1匝线圈的电感量,有的给出的是1000的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH ,nH(纳亨)蔽,线圈绕线容易,装配接线方便。

不同磁芯对变压器的工作影响:常用的PQ和EP磁芯参数PQ型磁芯参数:特点:有10种形状构成系列供选用。

为高密度(定义)安装而设计的磁芯形状。

AP法选磁芯:令初次绕组的有效值电压为,初次线圈的匝数为,所选磁芯的交流磁通密度为,开关周期为T,开关频率为f,初次侧电流的波形系数是,磁芯有效横截面积为有关系式:==(1)考虑到=关系式之后波形系数:4*f fK k=(2)波形因数:rmsfaveUkU=(3)采用有效值,采用整流平均值(均绝值)正弦波的有效值为峰值的倍,整流平均值为峰值的倍可推导出:=(4)同理设次级绕组电压为,其绕组为,可得:=(5)设绕组的电流密度为J(400A/cm2),导线截面积为S=I/J,高频变压器的窗口利用系数为,初次绕组有效值电流分别为,,绕组面积被完全利用时:=+(6)=+(7)将(4)(5)整理进(7)后得:=(8)AP===(9)高频变压器的视在功率为初次绕组所承受的总功率,即S=。

因电源效率η=,最终得到:AP==() (10)=1.115D,=Z最后得到下式:AP==()对于反激式开关电源,值应介于0.2-0.3T之间,电流密度J一般取200-600A/,窗口利用面积Kw一般取0.3-0.4(实际时取的),为脉动系数,其值为原边侧电流斜坡中心值与峰值开关电流的比值。

磁芯命名及标准

磁芯命名及标准

软磁铁氧体磁芯形状与尺寸标准1软磁铁氧体磁芯形状软磁铁氧体是软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯的总称。

软磁铁氧体磁芯是用软磁铁氧体材料制成的元件或零件,或是由软磁铁氧体材料根据不同形式组成的磁路。

磁芯的形状基本上由成型(形)模具决定,而成型(形)模具又根据磁芯的形状进行设计与制造。

磁芯按磁力线的路径大致可分两大类;磁芯按具体形状分,有各种各样。

1.1磁芯按磁力线路径分类磁芯按使用时磁化过程所产生磁力线的路径可分为开路磁芯和闭路磁芯两类。

第一类为开路磁芯。

这类磁芯的磁路是开启的(open magnetic circuits),通过磁芯的磁通同时要通过周围空间(气隙)才能形成闭合磁路。

开路磁芯的气隙占磁路总长度的相当部分,磁阻很大,磁路中的部分磁通在达到气隙以前就已离开磁芯形成漏磁通。

因而,开路磁芯在磁路各个截面上的磁通不相等,这是开路磁芯的特点。

由于开路磁芯存在大的气隙,磁路受到退磁场作用,使磁芯的有效磁导率μe比材料的磁导率μi有所降低,降低的程度决定于磁芯的几何形状及尺寸。

开路磁芯有棒形、螺纹形、管形、片形、轴向引线磁芯等等。

IEC 1332《软磁铁氧体材料分类》标准中称开路磁芯为OP类磁芯。

第二类磁芯为闭路磁芯。

这类磁芯的磁路是闭合的(closed magnetic circuits),或基本上是闭合的。

IEC 1332称闭路磁芯为CL类磁芯。

磁路完全闭合的磁芯最典型的是环形磁芯。

此外,还有双孔磁芯、多孔磁芯等等。

目前大量生产和使用的闭路磁芯是组合型的闭磁路磁芯,它由二个相同形状尺寸或不同形状尺寸的磁芯配对后才能形成闭合磁路,为EE、UU磁芯或EI、UI磁芯。

这类磁芯的接触面间可能存在气隙,组合后磁路不一定完全闭合,因此,组合型闭路磁芯的有效磁导率基本上等于磁芯材料的磁导率,但不完全等于磁芯材料的磁导率。

1.2磁芯按形状分类1.2.1中国的分类及形状符号SJ/T10213-91《铁氧体材料牌号与元件型号命名方法》规定了我国软磁铁氧体磁芯的类别及形状符号,见表1。

如何选择磁芯

如何选择磁芯

如何选择磁芯MAGNETICS :能提供最⼤的选择余地。

铁氧体磁芯:⽤于功率变压器和电感器的⾼频材料(10kHz - 2Mhz),⽤于电磁⼲扰滤波器、ISDN变压器和宽带变压器的⾼磁导率材料(⾼达15,000µ);以及⽤于电信应⽤的温度稳定材料。

磁粉芯:(钼坡莫合⾦、⾼磁通材料和铁硅铝(Kool Mµ?)):⽤于串联滤波器、输出扼流圈和反激变压器。

带绕磁芯:(带绕磁芯、切割 c 型磁芯、⾻架磁芯和叠⽚式磁芯)⽤于⼤功率变压器、⾳频变压器、磁放⼤器、接地故障断路器和电流互感器。

频率范围内阻抗很⾼,所以可抑制⾼频开关电源产⽣的⾼频噪声。

开关电源会产⽣以下两类噪声:共模和差模。

差模噪声(图1a)的传播途径和输⼊电流相同。

共模噪声(1b)表现为彼此相等且同相的噪声,其传播途径经绕组与地线相连。

为抑制电磁⼲扰,典型滤波器应包含共模电感器、差模电感器和X及Y电容器。

Y电容器和共模电感器⽤于衰减共模噪声。

电感器对⾼频噪声显⽰⾼阻抗,并反射或吸收噪声,同时,电容器成为到地的低阻抗路径,使噪声从主电路中分流出去(图2)。

为了实现以上功能,共模电感器必须在开关频率范围内提供合适的阻抗。

共模电感器由两组匝数相同的绕组构成。

这两个绕组使每个绕组中的线路电流所产⽣的磁通⼤⼩相等,⽽相位相反。

所以这两组绕组产⽣的磁通相互抵消使磁芯处于未偏置状态。

差模电感器仅有⼀个绕组,磁芯需要承受全部线路电流,并且在⼯作状态下不能饱和。

所以共模电感器和差模电感器有很⼤差异。

为防⽌磁芯饱和,差模电感器磁芯的有效磁导率必须低(间隙铁氧体或磁粉芯)。

但是共模电感器可使⽤⾼磁导率材料,并可⽤较⼩的磁芯获得⾮常⼤的电感。

选择材料开关电源产⽣的噪声主要位于装置基频处,并包括⾼次谐波。

也就是说,噪声频谱⼀般包括10kHz到50MHz之间的部分。

为了提供合适的衰减,电感器阻抗在此频带内必须⾜够⾼。

共模电感器的总阻抗有两部分构成,⼀部分是串联感抗(Xs),另⼀部分是串联电感(Rs)。

磁芯命名及标准

磁芯命名及标准

软磁铁氧体磁芯形状与尺寸标准1软磁铁氧体磁芯形状软磁铁氧体是软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯的总称。

软磁铁氧体磁芯是用软磁铁氧体材料制成的元件或零件,或是由软磁铁氧体材料根据不同形式组成的磁路。

磁芯的形状基本上由成型(形)模具决定,而成型(形)模具又根据磁芯的形状进行设计与制造。

磁芯按磁力线的路径大致可分两大类;磁芯按具体形状分,有各种各样。

1.1磁芯按磁力线路径分类磁芯按使用时磁化过程所产生磁力线的路径可分为开路磁芯和闭路磁芯两类。

第一类为开路磁芯。

这类磁芯的磁路是开启的(open magnetic circuits),通过磁芯的磁通同时要通过周围空间(气隙)才能形成闭合磁路。

开路磁芯的气隙占磁路总长度的相当部分,磁阻很大,磁路中的部分磁通在达到气隙以前就已离开磁芯形成漏磁通。

因而,开路磁芯在磁路各个截面上的磁通不相等,这是开路磁芯的特点。

由于开路磁芯存在大的气隙,磁路受到退磁场作用,使磁芯的有效磁导率μe比材料的磁导率μi有所降低,降低的程度决定于磁芯的几何形状及尺寸。

开路磁芯有棒形、螺纹形、管形、片形、轴向引线磁芯等等。

IEC 1332《软磁铁氧体材料分类》标准中称开路磁芯为OP类磁芯。

第二类磁芯为闭路磁芯。

这类磁芯的磁路是闭合的(closed magnetic circuits),或基本上是闭合的。

IEC 1332称闭路磁芯为CL类磁芯。

磁路完全闭合的磁芯最典型的是环形磁芯。

此外,还有双孔磁芯、多孔磁芯等等。

目前大量生产和使用的闭路磁芯是组合型的闭磁路磁芯,它由二个相同形状尺寸或不同形状尺寸的磁芯配对后才能形成闭合磁路,为EE、UU磁芯或EI、UI磁芯。

这类磁芯的接触面间可能存在气隙,组合后磁路不一定完全闭合,因此,组合型闭路磁芯的有效磁导率基本上等于磁芯材料的磁导率,但不完全等于磁芯材料的磁导率。

1.2磁芯按形状分类1.2.1中国的分类及形状符号SJ/T10213-91《铁氧体材料牌号与元件型号命名方法》规定了我国软磁铁氧体磁芯的类别及形状符号,见表1。

如何选择变压器的磁芯

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:TP3,TP4EI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:TP3,TP4EC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:TP3,TP4EFD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:TP3,TP4PQ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:TP3,TP4RM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:TP3,TP4GU功率磁芯:通讯中可调LC滤波器电源转换变压器载波频率滤波器高稳定性滤波器电子钟表升压线圈主要材质:TP3,TP4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GU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:TP3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 TP4材质适用工作频率范围:中心工作频率100KHz-300KHzTH7、TH10、TH12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,URS75-10W可使用的磁芯:ER20, EE19, RM5, GU14, EFD15, EI22, EPC13, EF16,EP13,UI11.510-20W可使用的磁芯:ER25, EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF2020-50W可使用的磁芯:ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20,EPC19,EFD2050-100W可使用的磁芯:ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,EPC25,EFD25100-200W可使用的磁芯:ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30200-500W可使用的磁芯:ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,GU42,PQ35,PQ40,UU66大于500W可使用的磁芯:ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU93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TH7-TH15)UU型磁芯:1300-6000(UU9.8,UU10.5,UU16,UU30)EP型磁芯:5000-12000(EP7,EP10,EP13,EP17)ET,FT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)。

各种合金金属磁芯、非晶、微晶磁芯介绍

各种合金金属磁芯、非晶、微晶磁芯介绍

各种合金金属磁芯、非晶、微晶磁芯介绍一、性能特点:坡莫合金金属磁芯:各类坡莫合金材料有着各自不同的,较硅钢材料与铁氧体优异的典型磁性能,有着较高的温度稳定性和时效稳定性.高初始磁导率类坡莫合金材料(IJ79,IJ85,IJ86)铁芯常制作电流互感器,小信号变压器;高矩形度类坡莫合金材料(IJ51)铁芯常制作磁放大器,双级性脉冲变压器;低剩磁类坡莫合金材料(IJ67h)铁芯常制作中小功率单极性脉冲变压器.二、非晶磁芯:⑴铁基非晶铁芯:在几乎所有的非晶合金铁芯中具有最高的饱和磁感应强度(1.45~1.56T),同时具有高导磁率,低矫顽力,低损耗,低激磁电流和良好的温度稳定性和时效稳定性.主要用于替代硅钢片,作为各种形式,不同功率的工频配电变压器,中频变压器,工作频率从50Hz到10KHz;作为大功率开关电源电抗器铁芯,使用频率可达50KHz.⑵铁镍基非晶铁芯:中等偏低的饱和磁感应强度(0.75T),高导磁率,低矫顽力,耐磨耐蚀,稳定性好.常用于取代坡莫合金铁芯作为漏电开关中的零序电流互感器铁芯.⑶钴基非晶铁芯:在所有的非晶合金铁芯中具有最高的磁导率,同时具有中等偏低的饱和磁感应强度(0.65T),低矫顽力,低损耗,优异的耐磨性和耐蚀性,良好的温度稳定性和时效稳定性,耐冲击振动.主要用于取代坡莫合金铁芯和铁氧体铁芯制作高频变压器,滤波电感,磁放大器,脉冲变压器,脉冲压缩器等应用在高端领域(军用)三、微晶磁芯:较高的饱和磁感应强度(1.1~1.2T),高导磁率,低矫顽力,低损耗及良的稳定性,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".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(20KHz100KHz)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,磁放大器和饱和电抗器铁芯,EMC滤波器共电感和差模电感铁芯,IDSN微型隔离变压器铁芯;也广泛应用于各种类同精度的互感器铁芯.环型规格范围:磁芯最大外径:750mm磁芯最小内径:6mm磁芯最小片宽:5mm磁芯最大片宽:40mm (可叠加得到更宽)其他规格可以根据客户需求订做四、参考说明:坡莫合金金属磁芯,非晶,微晶磁芯电磁性能状态:横磁热处理,低Br,有一定的恒导特性,适用于小功率单极性脉冲变压器,单端开关电源变压器,滤波电感,电抗器;常规热处理,低Pc,极低的激磁电流;适用于中频变压器;纵磁热处理,高Br,适用于配电变压器,中频变压器,双端开关电源变压器,大功率双极性脉冲变压器,饱和电抗器及脉冲压缩器. 摘要:结合应用实例,重点介绍了在不同应用场合选用非晶与超微晶材料的种类及其特点,并与其它磁性材料作了对比。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

相关文档
最新文档