磁芯选择指南
（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。
磁芯选用
2）磁芯选用①选取磁芯材料和磁芯结构选用R2KB铁氧体材料制成的EE型铁氧体磁芯。
其具有品种多，引线空间大，接线操作方便，价格便宜等优点。
②确定工作磁感应强度BmR2KB软磁铁氧体材料的饱和磁感应强度Bs=0.47T，考虑到高温时Bs会下降，同时为防止合闸瞬间高频变压器饱和，选定Bm=1/3Bs=0.15T。
③计算并确定磁芯型号磁芯的几何截面积S和磁芯的窗口面积Q与输出功率Po存在一定的函数关系。
对于半桥变换器，当脉冲波形近似为方波时为式中：η——效率；j——电流密度，一般取300～500A/cm2；Kc——磁芯的填充系数，对于铁氧体Kc=1；Ku——铜的填充系数，Ku与导线线径及绕制的工艺及绕组数量等有关，一般为0.1～0.5左右。
由厂家手册知，EE55磁芯的S=3.54cm2,Q=3.1042cm2,则SQ=10.9cm4，EE55磁芯的SQ值大于计算值，选定该磁芯。
3)计算原副边绕组匝数按输入电压最低及输出满载的情况（此时占空比最大）来计算原副边绕组匝数，已知Umin=176V经整流滤波后直流输入电压Udmin=1.2×176=211.2V。
对于半桥电路、功率变压器初级绕组上施加的电压等于输入电压的一半,即Upmin=Udmin/2=105.6V，设最大占定比Dmax=0.9，则次级匝数计算时取输出电压最大值Uomax=16V。
次级电路采用全波整流，Us为次级绕组上的感应电压，Uo为输出电压，Uf为整流二极管压降，取1V。
Uz为滤波电感等线路压降，取0.3V，则4）选定导线线径在选用绕组的导线线径时，要考虑导线的集肤效应，一般要求导线线径小于两倍穿透深度，而穿透深度Δ由式（2）决定式中：ω为角频率，ω=2πfs；μ为导线的磁导率，对于铜线相对磁导率μr=1，则μ=μ0×μr=4π×10－7H/m；γ为铜的电导率，γ=58×10－6Ωm；穿透深度Δ的单位为m。
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。
世界磁芯材质对照表
世界磁芯材质对照表
磁芯材质在电子领域中扮演着重要的角色，它们被广泛应用于各种电子设备中。
不同的磁芯材质具有不同的磁性能和特点，下面将介绍几种常见的磁芯材质及其特点。
1. 铁氧体磁芯：铁氧体是一种常见的磁芯材质，具有较高的磁导率和低的磁滞回线。
它们具有良好的饱和磁感应强度和磁导率，广泛应用于变压器、电感器等电子设备中。
2. 钕铁硼磁芯：钕铁硼是一种高性能的磁芯材质，具有极高的磁感应强度和矫顽力。
它们在小型电子设备中应用广泛，如电子元件、磁盘驱动器等。
钕铁硼磁芯的磁导率较低，适用于高频应用。
3. 钴硅铁磁芯：钴硅铁是一种具有高磁导率和低磁滞回线的磁芯材质。
它们在高频电子设备中应用广泛，如电视机、电脑显示器等。
钴硅铁磁芯的磁饱和感应强度较低，适用于低频应用。
4. 硅钢磁芯：硅钢是一种常见的磁芯材质，具有低的磁滞回线和低的磁导率。
它们广泛应用于电力变压器、电机等高功率设备中。
硅钢磁芯的磁饱和感应强度较低，适用于低频应用。
5. 铝镍钴磁芯：铝镍钴是一种具有高矫顽力和磁饱和感应强度的磁芯材质。
它们在高频电子设备中应用广泛，如手机、通信设备等。
铝镍钴磁芯的磁导率较低，适用于高频应用。
总结起来，不同的磁芯材质具有不同的磁性能和特点，适用于不同的电子设备。
了解这些磁芯材质的特点，能够帮助我们选择合适的磁芯材料，从而提高电子设备的性能和效率。
希望这份世界磁芯材质对照表能够对大家有所帮助。
高频变压器磁芯手册对照手册
高频变压器磁芯手册对照手册
摘要：
本文档是一份高频变压器磁芯手册对照手册，旨在为工程师和
相关人员提供有关高频变压器磁芯的详细指南。
本手册将讨论高频
变压器磁芯的基本概念、常见材质、设计要点以及选型参数等内容，帮助读者更全面地了解和应用高频变压器磁芯。
1. 介绍
1.1 高频变压器磁芯的定义
1.2 高频变压器磁芯的作用
2. 高频变压器磁芯的基本概念
2.1 磁芯材料
2.2 磁芯形状
2.3 磁芯参数
3. 高频变压器磁芯的常见材质
3.1 铁氧体材料
3.2 钕铁硼材料
3.3 氢氧化镍铁材料
4. 高频变压器磁芯的设计要点
4.1 磁芯的尺寸选择
4.2 磁芯的堆叠方式
4.3 磁芯的绕组设计
5. 高频变压器磁芯的选型参数
5.1 额定工作频率
5.2 磁通密度
5.3 额定功率
5.4 磁芯损耗
6. 高频变压器磁芯的应用领域
结论：
通过本文档，读者可以获得关于高频变压器磁芯的全面指南。
了解高频变压器磁芯的基本概念和设计要点将有助于工程师们在实。
高频变压器磁芯如何选型
高频变压器磁芯如何选型电子变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子变压器的要求,电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响.电子变压器的使用条件,包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性.以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性.可靠性是指在具体的使用条件下,电子变压器能正常工作到使用寿命为止.一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度.决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点.软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大.例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃,比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据.因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60℃.钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,使用温度也限制在100℃以下.铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~ 180℃以下使用.高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用.微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下使用.电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰.电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声.电子变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩.磁致伸缩系数大的软磁材料,产生的电磁干扰大.铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大(27~30)×10-6,必须采取减少噪声抑制干扰的措施.高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25×10-6,锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21×10-6.以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料,在应用中要注意.3%取向硅钢的磁致伸缩系数为(1~3)×10-6,微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为(0.5~2)×10-6.这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料.6.5%硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10-6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为(0.1~0.5)×10-6,钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10-6以下.这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料.由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子变压器的工作频率相同.如果有低于或高于工作频率的电磁干扰,那是由其他原因产生的.完成功能电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种.特殊元件完成的功能另外讨论.变压器完成的功能有3个:功率传送、电压变换和绝缘隔离.电感器完成功能有2个:功率传送和纹波抑制功率传送有2种方式.第一种是变压器传送方式,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,从而使电功率从原边传送到副边.传送功率的大小决定于感应电压,也就是决定于单位时间内的磁通密度变量ΔB.ΔB与磁导率无关,而与饱和磁通密度Bs和剩余磁通密度Br有关.从饱和磁通密度来看,各种软磁材料的Bs 从大到小的顺序为:铁钴合金为2.3~2.4T,硅钢为1.75~2.2T,铁基非晶合金为1.25~1.75T,铁基微晶纳米晶合金为1.1~1.5T,铁硅铝合金为1.0~1.6T,高磁导铁镍坡莫合金为0.8~1.6T,钴基非晶合金为0.5~1.4T,铁铝合金为0.7~1.3T,铁镍基非晶合金为0.4~0.7T,锰锌铁氧体为0.3~0.7T.作为电子变压器的磁芯用材料,硅钢和铁基非晶合金占优势,而锰锌铁氧体处于劣势.功率传送的第二种是电感器传送方式,即输入给电感器绕组的电能,使磁芯激磁,变为磁能储存起来,然后通过去磁变成电能释放给负载.传送功率的大小决定于电感器磁芯的储能,也就是决定于电感器的电感量.电感量不直接与饱和磁通密度有关,而与磁导率有关,磁导率高,电感量大,储能多,传送功率大.各种软磁材料的磁导率从大到小顺序为:Ni80坡莫合金为(1. 2~3)×106,钴基非晶合金为(1~1.5)×106,铁基微晶纳米晶合金为(5~8)×105,铁基非晶合金为(2~5)×105,Ni50坡莫合金为(1~3)×105,硅钢为(2~9)×104,锰锌铁氧体为(1~3)×104.作为电感器的磁芯用材料,Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金占优势,硅钢和锰锌铁氧体处于劣势.传送功率大小,还与单位时间内的传送次数有关,即与电子变压器的工作频率有关.工作频率越高,在同样尺寸的磁芯和线圈参数下,传送的功率越大.电压变换通过变压器原绕组和副绕组匝数比来完成,不管功率传送大小如何,原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比.绝缘隔离通过变压器原绕组和副绕组的绝缘结构来完成.绝缘结构的复杂程度,与外加和变换的电压大小有关,电压越高,绝缘结构越复杂.纹波抑制通过电感器的自感电势来实现.只要通过电感器的电流发生变化,线圈在磁芯中产生的磁通也会发生变化,使电感器的线圈两端出现自感电势,其方向与外加电压方向相反,从而阻止电流的变化.纹波的变化频率比基频高,电流纹波的电流频率比基频大,因此,更能被电感器产生的自感电势抑制.电感器对纹波抑制的能力,决定于自感电势的大小,也就是电感量大小,与磁芯的磁导率有关,Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金磁导率大,处于优势,硅钢和锰锌铁氧体磁导率小,处于劣势.提高效率提高效率是对电源和电子变压器的普遍要求.虽然,从单个电子变压器来看,损耗不大.例如,100VA电源变压器,效率为98%时,损耗只有2W并不多.但是成十万个、成百万个电源变压器,总损耗可能达到上十万W,甚至上百万W.还有,许多电源变压器一直长期运行,年总损耗相当可观,有可能达到上千万kW·h.显然,提高电子变压器的效率,可以节约电力.节约电力后,可以少建发电站.少建发电站后,可以少消耗煤和石油,可以少排放CO2,SO2,NOx,废气,污水,烟尘和灰渣,减少对环境的污染.既具有节约能源,又具有保护环境的双重社会经济效益.因此,提高效率是对电子变压器的一个主要要求.电子变压器的损耗包括磁芯损耗(铁损)和线圈损耗(铜损).铁损只要电子变压器投入工作,一直存在,是电子变压器损耗的主要部分.因此,根据铁损选择磁芯材料,是电子变压器设计的主要内容,铁损也成为评价软磁材料的一个主要参数.铁损与电子变压器磁芯的工作磁通密度和工作频率有关,在介绍软磁材料的铁损时,必须说明是在什么工作磁通密度下和什么工作频率下的损耗.例如,P0.5/400,表示在工作磁通密度0.5T和工作频率400Hz下的铁损.P0.1/100k 表示在工作磁通密度0.1T和工作频率100kHz下的铁损.软磁材料包括磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗.涡流损耗又与材料的电阻率ρ成反比.ρ越大,涡流损耗越小.各种软磁材料的ρ从大到小的顺序为:锰锌铁氧体为108~109μΩ·cm,铁镍基非晶合金为150~180μΩ·cm,铁基非晶合金为130~150μΩ·cm,钴基非晶合金为120~140μΩ·c m,高磁导坡莫合金为40~80μΩ·cm,铁硅铝合金为40~60μΩ·cm,铁铝合金为30~60μΩ·cm,硅钢为40~50μΩ·cm,铁钴合金为20~40μΩ·cm.因此,锰锌铁氧体的ρ比金属软磁材料高106~107倍,在高频中涡流小,应用占优势.但是当工作频率超过一定值以后,锰锌铁氧体磁性颗粒之内的绝缘体被击穿和熔化,ρ变得相当小,损耗迅速上升到很高水平,这个工作频率就是锰锌铁氧体的极限工作频率.金属软磁材料厚度变薄,也可以降低涡流损耗.根据现有的电子变压器使用金属软磁材料带材的经验,工作频率和带材厚度的关系为:工频50~60Hz用0.50~0.23mm(500~230μm),中频4 00Hz至1kHz用0.20~0.08mm(200~80μm),1kHz至20kHz用0.10~0.025mm(100~25μm),中高频20kHz至100kHz用0.05~0.015mm(50~15μm),高频100kHz至1MHz用0.02~0.005mm(20~5μm), 1MHz以上,厚度小于5μm.金属软磁材料带材只要降到一定厚度,涡流损耗可显著减少.不论是硅钢、坡莫合金,还是钴基非晶合金和微晶纳米晶合金都可以在中、高频电子变压器中使用,和锰锌铁氧体竞争.降低成本降低成本是对电子变压器的一个主要要求,有时甚至是决定性的要求.电子变压器作为一种商品和其他商品一样,都面临着市场竞争.竞争的内容包括性能和成本两个方面,缺一不可.不注意成本,往往会在竞争中被淘汰. 电子变压器的成本包括材料成本、制造成本和管理成本.降低成本要从这三个方面来考虑.软磁材料成本在电子变压器的材料成本中占有相当大的比例.根据现行的市场价格,每kg 重量的软磁材料的价格从小到大的顺序是:锰锌软磁铁氧体,硅钢,铁基非晶合金,Ni50坡莫合金,钴基非晶合金,Ni80坡莫合金.锰锌铁氧体在中高频范围内广泛应用,硅钢在工频范围内广泛应用,最主要的原因之一就是价格便宜.制造成本与设计和工艺有关.电子变压器所用的磁芯、线圈和总体结构的加工和装配工艺是复杂还是简单?需要人工占的比例多大?是否需要工模具?质量控制中需要检测的工序和参数有多少?要用什么检测仪器和设备?这些都是降低制造成本时要考虑的问题.管理成本一般约占材料和制造成本之和的30%左右.如果管理得好,充分利用人力和财力,有可能降到20%左右.充分利用人力,是指工时利用率要高,减少管理人员和工人比例等等.充分利用财力,是指缩短生产周期,减少库存,加快资金流转等等.所以,一个好的电子变压器设计者,除了要了解电子变压器的理论和设计方法而外,还要了解各种软磁材料,电磁线,绝缘材料的性能和价格;还要了解磁芯加工和热处理工艺,线圈绕制和绝缘处理工艺和结构组装工艺;还要了解实现质量控制的检测参数和仪器设备;还要了解生产管理的基本知识以及电子变压器的市场动态等等.只有知识全面的设计者,才能设计出性能好,价格低的电子变压器.新软磁材料在电子变压器中的应用电子变压器中的软磁材料,根据上面的分析,在工频及中频范围内主要采用硅钢,在高频范围内主要采用软磁铁氧体.现在硅钢遇到非晶纳米晶合金的挑战,软磁铁氧体既遇到非晶纳米晶合金的挑战,又遇到软磁复合材料的竞争.在挑战和竞争中,不但使新软磁材料迅速发展,也使硅钢和软磁铁氧体得到发展.新发展起来的软磁材料在电子变压器中的应用,使电子变压器的性能提高,成本下降.而且也使电源技术在向短、小、轻、薄的变革中遇到的难点——磁性元件小型化问题逐步得到解决.下面分别介绍硅钢,软磁铁氧体,非晶纳米晶合金,软磁复合材料在电子变压器中应用的一些新进展.这里不介绍薄膜软磁材料,它是用于1MHz以上的,高频小型电子变压器的新一代软磁材料,留待以后专文介绍.硅钢电源技术中的工频电子变压器大量使用3%取向硅钢,现在厚度普遍从0.35mm减到0.27 mm或0.23mm.国内生产的23Q110的0.23mm厚,3%取向硅钢,饱和磁通密度Bs为1.8T,其P 1.7/50为1.10W/kg;27QG095的0.27mm厚,3%Hi B取向硅钢,Bs为1.89T,P1.7/50为0.95W/kg.日本生产的0.23mm厚,3%取向硅钢Bs为1.85T,P1.7/50为0.85W/kg.与国内产品相差不多.但是0.23mm厚的3%取向硅钢经过特殊处理,即用电解法将表面抛光至镜面,再涂张力涂层,最后细化磁畴,可以使P1.7/50下降到0.45W/kg.同时,对要求损耗低的电子变压器,日本还进一步把厚度减薄到0.15mm,经过特殊处理,可以使P1.3/50下降到0.082~0.11W/kg和铁基非晶合金水平基本相当.日本还用温度梯度炉高温退火新工艺,使0.15mm厚,3%取向硅钢的Bs达到1.95~2.0T,经过特殊处理,使P1.3/50为0.15W/kg,P1.7/50为0.35W/kg.采用三次再结晶新工艺,制成更薄的硅钢,Bs为2.03T,P1.3/50为0.19W/kg(0.075mm厚),0.17W/kg(0.071mm厚)和0.13W/kg0.032m m厚).电源装置中的中频(400Hz至10kHz)电子变压器,除了使用0.20~0.08mm厚,3%取向硅钢外,日本已采用6.5%无取向硅钢.6.5%硅钢,磁致伸缩近似为零,可制成低噪声电子变压器,磁导率为16000~25000.ρ比3%硅钢高一倍,中频损耗低,例如:0.10mm厚的6.5%无取向硅钢P1/50为0.6W/kg,P1/400为6.1W/kg,P0.5/1K为5.2W/kg,P0.1/10k为8.2W/kg,Bs为1.25T.采用温轧法可以生产6.5%取向硅钢,Bs提高到1.62~1.67T.0.23mm厚的6.5%取向硅钢P1/50为0.25W/kg.日本已用6.5%硅钢制成1kHz音频变压器,在1.0T时,噪声比3%取向硅钢下降21dB,铁损下降40%,还用6.5%硅钢取代3%取向硅钢用于8kHz电焊机中,铁芯重量从7.5kg减少到3kg.6.5%硅钢国内已进行小批量生产.与研制6.5%硅钢的同时,日本还开发了硅含量呈梯度分布的硅钢.1)中高频低损耗梯度硅钢,表层硅含量6.5%,电阻率高,磁导率高,磁通集中在表面,涡流也集中表面,损耗小.内部硅含量低于6.5%.总的损耗低于6.5%硅钢.例如:0.20mm厚的6.5%硅钢的P 0.1/10k为16W/kg,梯度硅钢为13W/kg;P0.05/20k6.5%硅钢为14W/kg,梯度硅钢为9W/kg.由于总的硅平均含量低于6.5%,Bs比6.5%硅钢高,可达1.90T.延伸性即加工性也比6.5%硅钢好.已经用这种梯度硅钢制成家用电器逆变器用电感器,由于Bs高,损耗低,既体积小,又发热少.2)低剩磁梯度硅钢,表层硅含量高,磁致伸缩小,中心层硅含量低,磁致伸缩大.表层与中心层存在的磁致伸缩差而引发应力.出现的弹性能导致剩磁低,一般饱和磁通密度Bs为1.96T,剩磁Br 为0.34T.ΔB=Bm-Br超过1.0T(Bm为工作磁通密度).损耗也低,P1.2/50为1.27W/kg.可以用于脉冲变压器,单方向磁通变化电源变压器等.作为电源变压器铁芯时,还可以抑制合闸时的突发电流浪涌.最近报导,日本开发出用于中高频电子变压器的硅钢新品种——添加铬(Cr)的硅钢.在4.5%硅钢中,添加4%铬,电阻率可达82μΩ·cm,而一般3%取向硅钢电阻率为44μΩ·cm,牌号为“HiFre qs”.0.1mm厚添加铬的硅钢损耗低,P0.2/5k为20.5W/kg,P0.1/10k为10W/kg,P0.05/20k为5W/ kg;延伸性即加工性好,与3%硅钢一样,可以进行冲剪,铆固加工;耐腐蚀性好,在盐水和湿气中,不涂层也不腐蚀.已用这种添加铬的硅钢制成25kHz开关电源用滤波电感器,铁芯损耗为22W /kg,比6.5%硅钢(36W/kg)和铁基非晶合金(29W/kg)小.还用它制成70kHz感应加热装置的电子变压器,比0.1mm厚3%取向硅钢发热显著减少,寿命延长4倍以上.软磁铁氧体软磁铁氧体的特点是:饱和磁通密度低,磁导率低,居里温度低,中高频损耗低,成本低.前三个低是它的缺点,限制了它的使用范围,现在正在努力改进.后两个低是它的优点,有利于进入高频市场,现在正在努力扩展.以100kHz,0.2T和100℃下的损耗为例,TDK公司的PC40为410mW/cm3,PC44为300mW/ cm3,PC47为250mW/cm3.TOKIN公司的BH1为250mW/cm3,损耗不断在下降.国内金宁生产的JP4E也达到300mW/cm3.不断地提高工作频率,是另一个努力方向.TDK公司的PC50工作频率为500kHz至1MHz. FDK公司的7H20,TOKIN的B40也能在1MHz下工作.Philips公司的3F4,3F45,3F5工作频率都超过1MHz.国内金宁的JP5,天通的TP5A工作频率都达到500kHz至1.5MHz.东磁的DMR1.2K 的工作频率甚至超越3MHz,达到5.64MHz.磁导率是软磁铁氧体的弱项.现在国内生产的产品一般为10000左右.国外TDK公司的H 5C5,Philips公司的3E9,分别达到30000和20000.采用SHS法合成MnZn铁氧体材料的研究,值得注意.用这种方法的试验结果表明,可以大大降低铁氧体的制造能耗和成本.国内已有试验成功的报导.非晶和纳米晶合金铁基非晶合金在工频和中频领域,正在和硅钢竞争.铁基非晶合金和硅钢相比,有以下优缺点.1)铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低,但是,在同样的Bm下,铁基非晶合金的损耗比0. 23mm厚的3%硅钢小.一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄,电阻率高.这只是一个方面,更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态,原子排列是随机的,不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性,也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界.因此,妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小,具有前所未有的软磁性,所以磁导率高,矫顽力小,损耗低.2)铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84~0.86, 与硅钢填充系数0.90~0.95相比,同样重量的铁基非晶合金磁芯体积比硅钢磁芯大.3)铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度为1.35T~1.40T,硅钢为1.6T~1.7T.铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130%左右.但是,即使重量重,对同样容量的工频变压器,磁芯采用铁基非晶合金的损耗,比采用硅钢的要低70%~80%.4)假定工频变压器的负载损耗(铜损)都一样,负载率也都是50%.那么,要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样,则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1 8倍.因此,国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平,笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格,是硅钢工频变压器的130%~150%,并不符合市场要求的性能价格比原则.国外提出两种比较的方法,一种是在同样损耗的条件下,求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格,进行比较.另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数,折合成货币进行补偿.每瓦空载损耗折合成5~11美元,相当于人民币42~92元.每瓦负载损耗折合成0. 7~1.0美元,相当于人民币6~8.3元.例如一个50Hz,5kVA单相变压器用硅钢磁芯,报价为1700元/台;空载损耗28W,按60元人民币/W计,为1680元;负载损耗110W,按8元人民币/W计,为880元;则,总的评估价为4260元/台.用铁基非晶合金磁芯,报价为2500元/台;空载损耗6W,折合成人民币360元;负载损耗110W,折合成人民币880元,总的评估价为3740元/台.如果不考虑损耗,单计算报价,5kVA铁基非晶合金工频变压器为硅钢工频变压器的147%.如果考虑损耗,总的评估价为89%.5)现在测试工频电源变压器磁芯材料损耗,是在畸变小于2%的正弦波电压下进行的.而实际的工频电网畸变为5%.在这种情况下,铁基非晶合金损耗增加到106%,硅钢损耗增加到123%.如果在高次谐波大,畸变为75%的条件下(例如工频整流变压器),铁基非晶合金损耗增加到16 0%,硅钢损耗增加到300%以上.说明铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强.6)铁基非晶合金的磁致伸缩系数大,是硅钢的3~5倍.因此,铁基非晶合金工频变压器的噪声为硅钢工频变压器噪声的120%,要大3~5dB.7)现行市场上,铁基非晶合金带材价格是0.23mm3%取向硅钢的150%,是0.15mm3%取向硅钢(经过特殊处理)的40%左右.8)铁基非晶合金退火温度比硅钢低,消耗能量小,而且铁基非晶合金磁芯一般由专门生产厂制造.硅钢磁芯一般由变压器生产厂制造.根据以上比较,只要达到一定生产规模,铁基非晶合金在工频范围内的电子变压器中将取代部分硅钢市场.在400Hz至10kHz中频范围内,即使有新的硅钢品种出现,铁基非晶合金仍将会取代大部分0.15mm以下厚度的硅钢市场.值得注意的是,日本正在大力开发FeMB系非晶合金和纳米晶合金,其Bs可达1.7~1.8T,而且损耗为现有FeSiB系非晶合金的50%以下,如果用于工频电子变压器,工作磁通密度达到1. 5T以上,而损耗只有硅钢工频变压器的10%~15%,将是硅钢工频变压器的更有力的竞争者.日本预计在2005年就可以将FeMB系非晶合金工频变压器试制成功,并投入生产.非晶纳米晶合金在中高频领域中,正在和软磁铁氧体竞争.在10kHz至50kHz电子变压器中,铁基纳米晶合金的工作磁通密度可达0.5T,损耗P0.5/20k≤25W/kg,因而,在大功率电子变压器中有明显的优势.在50kHz至100kHz电子变压器中,铁基纳米晶合金损耗P0.2/100k为30~ 75W/kg, 铁基非晶合金P0.2/100k为30W/kg,可以取代部分铁氧体市场.非晶纳米晶合金经过20多年的推广应用,已经证明其具有下述优点:1)不存在时效稳定性问题,纳米晶合金在200℃以下,钴基非晶合金在100℃以下,经过长期使用,性能无显著变化;2)温度稳定性比软磁铁氧体好,在-55℃至150℃范围内,磁性能变化5%~10%,而且可逆;3)耐冲击振动,随电源整机在30g下的振动试验中,均未发生过性能恶化问题;4)铁基非晶合金脆性大大改善,带材平整度良好,可以剪切加工,也可以制成搭接式卷绕磁芯,经过5次弯折或拆卸,性能无显著变化.软磁复合材料经过争论,现在对磁粉芯等已经取得了一致认识,即认为它属于软磁复合材料.软磁复合材料是将磁性微粒均匀分散在非磁性物中形成的.与传统的金属软磁合金和铁氧体材料相比,它有很多独特的优点:磁性金属粒子分散在非导体物件中,可以减少高频涡流损耗,提高应用频率;既可以采取热压法加工成粉芯,也可以利用现在的塑料工程技术,注塑制造成复杂形状的磁体;具有密度小,重量轻,生产效率高,成本低,产品重复性和一致性好等优点.缺点是由于磁性粒子之间被非磁性体分开,磁路隔断,磁导率现在一般在100以内.不过,采用纳米技术和其他措施,国外已有磁导率超过1000的报导,最大可达6000.软磁复合材料的磁导率受到很多因素的影响,如磁性粒子的成分,粒子的形状,尺寸,填充密度等.因此,根据工作频率可以进行调整.磁粉芯是软磁复合材料的典型例子.现在已在20kHz至100kHz甚至1MHz的电感器中取代了部分软磁铁氧体.例如铁硅铝磁粉芯,硅含量为8.8%,铝为5.76%,剩余全为铁.粒度为90~4 5μm,45~32μm和32~30μm.用硅树脂作粘接剂,1%左右硬脂酸作润滑剂,在2t/cm2压力下,制成 13× 8×5的环形磁芯,在氢气中用673°K,773°K,873°K退火,使磁导率达到100,300,600.在100k Hz下损耗低,已经代替软磁铁氧体和MPP磁粉芯用于电感器中.已经有人对大功率电源的电感器用软磁复合材料——磁粉芯进行了开发研究.在20kHz 以下,磁导率基本不变.在1.0T下,磁导率为100左右.50Hz~20kHz损耗小,可制成100kg重量以上的大型的磁芯,而且在20kHz下音频范围,噪声比环形铁氧体磁芯降低10dB.可以在大功率电源中代替硅钢和软磁铁氧体.有人用钴/二氧化硅(Co/SiO2)纳米复合软磁材料制作不同于薄膜的大尺寸磁芯.钴粒子平均尺寸为30μm,填充度40%至90%,经过搅拌后,退火形成Co/SiO2纳米复合粉,然后压制成环形磁芯.磁导率在300MHz以下,都可达到16.镍锌铁氧体的磁导率为12,而且在100MHz以后迅速下降.证明在高频和超高频下,软磁复合材料也可取代部分铁氧体市场.新磁芯结构在电子变压器中的应用搭接式卷绕磁芯搭接式卷绕磁芯最早用于非晶合金配电变压器.它既有卷绕磁芯优点,激磁电流小,空载损耗低,又可以打开装卸线圈,消除一般卷绕磁芯的缺点,不需要用专用绕线机绕制线圈,生产效率提高,线圈出现问题时也便于更换和维修.现有3%取向硅钢的厚度已减薄到0.23mm和0. 27mm,用它们制造搭接式卷绕磁芯比非晶合金更容易.因此,搭接式卷绕磁芯有可能用于500V A以上的硅钢电源变压器,尤其是大容量整流电源和不停电电源中的硅钢电源变压器.立体三角形磁芯立体布置的三角形三相磁芯,现在正在国内风行.最早出现立体三角形磁芯可追溯到20世纪30年代,但是,由于磁芯需要特殊剪切加工,线圈需要专用绕线机绕制,而未能推广应用.现在可以用计算机控制磁芯剪切加工,已经有专用绕线机绕线.国内有5—6家企业在申请立体三角形磁芯变压器的专利.立体布置的三角形三相磁芯与平面布置的三柱式三相磁芯相比,磁通分布均匀,不会出现局部饱和,激磁电流和磁通的对称性好.问题是各个柱的截面要形成接近圆形相当困难,绕组平均匝长增加,负载损耗也会增加.可用于30kVA以上的大型变压器.正交形磁芯把C型磁芯的一半旋转90°,再接合在一起,就形成正交形磁芯.可以用直流控制绕组控制正交形磁芯的电感.日本索尼公司已经用软磁铁氧体制成这种磁芯,叫SX形磁芯,并且已经用于各种电视机的开关电源,作为驱动变压器,控制它的电感,使电路出现电压谐振或者电流谐振,而实现软开关条件.日本东北大学和东北电力公司已经用硅钢制成这种磁芯,用于功率补偿器和移相器,控制电力系统的有功和无功功率.与晶闸管功率补偿器和移相器相比,具有高次谐波少,电磁干扰小,控制电路简单等特点.磁性液体磁芯有人曾设想过,用注塑机加工变压器磁芯,可以避免硅钢磁芯冲片,热处理,叠片,组装等多道工序.现在正在开发磁性液体磁芯可以实现这种设想,用工程塑料做成磁芯外壳,中间注入磁性液体,表面再用磁性片封住.这样,大量生产的中小型电源变压器的加工效率可以显著提高,使成本降低,与叠片式硅钢磁芯相比具有明显的优势.电子变压器在电源技术中起着重要作用.电源技术要求电子变压器能适应外界使用条件,。
如何挑选开关电源的磁芯
硅铁块具有离散间隙，与铁硅铝(Kool Mμ)的分步式间隙不同，因此随着电流增加，饱和出现要快的多。铁硅铝(Kool Mμ) 可利用饱和曲线的优点，设计出较小的电感器。
硅钢装配件中所用的环氧树脂中一般不能像铁硅铝(Kool Mμ)在200 ℃操作。
铁硅铝(Kool Mμ)成本低于同等大小的硅钢块。
间隙铁氧体有较多种类的形状，有Pot Cores、EFD's、PQ's等等，而铁硅形状目前受限于 E-Core、U-Core & Blocks。
铁硅铝与铁粉芯
除了承受直流偏置外，开关稳压电感器还有一定交流电，通常在10kHz至300kHz。这种交流电流会产生高频磁场，造成磁芯损耗并导致磁芯变热。这种情况在铁硅铝(Kool Mμ)中会减少，因此电感更有效率，温度更低。
在铁损的部分，铁硅的磁芯损耗远低于硅钢叠片。用20μ铁硅铝和硅铁相比较，在10kHz和50kHz的频率情况下，硅铁的磁损更厉害。
铁硅铝的特点和应用
铁硅铝(Kool Mμ)是什么呢？简单来说，它是由铝-硅-铁组成，它拥有相当高的Bmax(1050mT)，它的磁芯损耗远低于铁粉芯及高磁通，有低磁致伸缩（低噪音），是低成本的储能材料，无热老化，可以用于替代铁粉芯，在高温下性能非常稳定。
表1.铁硅 与锰锌铁氧体之LI2值的比较
表2.铁硅 与锰锌铁氧体尺寸上之比较
间隙铁氧体也有很多优点，间隙铁氧体可以有很高的有效磁导率μeff，铁氧体可以在500 以上而铁硅 目前受限于μeff = 125。间隙铁氧体使用在一些低功率的设计时更为适合。
间隙铁氧体电感系数的公差值较低，如果工艺好的话，多数的铁氧体电感系数的公差值为 ±3，而铁硅 为 ± 12% 。
选择开关变压器磁芯的方法
磁芯/选择开关变压器磁芯的方法在设计开关变压器时，正确选择开关变压器磁芯是非常重要过程。
只有开关变压器磁芯选择好了，开关变压器才能达到佳效果。
那么要怎样正确选择磁芯呢？常见的开关变压器使用的磁性材料为软磁铁氧体，其成分为MnZn。
由于配方及生产工艺的不同，各公司制成了特性参数不同多种牌号的磁性材料，并提供各牌号磁性材料的特性参数，如使用频率范围、初始导磁率、比损耗因数、比温度系数、饱和磁通密度、居里温度、电阻率、密度以及某些参数随频率、温度变化的曲线。
磁芯按形状又分EI、EE、EC、U、UF 等多种型号。
每种型号又有多种规格，各生产公司亦提供各种型号规格磁芯的几何尺寸。
选择磁芯的任务就是确定变压器选用磁芯的材料牌号及型号规格。
材料牌号的选择，主要依据开关变压器的最高工作频率。
例如R2KD适用于30 kHz以下，R2KBD 适用于50 kHz 以下，R2KB1 适用于200 kHz 以下。
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。
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。
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。
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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）。
磁芯的选择
传输线磁芯的选择(电感知识)作者：mylcq搜集文章来源： 点击数：1114 更新时间：2006-10-18一、电感器的定义。
1.1 电感的定义：电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。
根据法拉弟电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。
当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。
由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。
由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。
电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。
这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势，称为“自感电动势”。
由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
1.2 电感线圈与变压器电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。
通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。
电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。
一般情况，电感线圈只有一个绕组。
变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。
两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。
1.3 电感的符号与单位电感符号：L电感单位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。
常用磁芯参数范文
常用磁芯参数范文磁芯是一种用于电磁元件中的材料，主要用于集成电路、传感器、电感、变压器和电源等设备中。
它们具有不同的特性和特点，因此在选择磁芯时需要考虑许多参数。
下面是一些常用的磁芯参数。
1.硬磁性能：硬磁性能是磁芯的重要参数之一，它决定了磁芯在磁场中能够产生多大的磁感应强度。
硬磁性能通常用剩磁、矫顽力和矫顽力延迟等指标来表示。
2.相对磁导率：相对磁导率是磁芯的另一个重要参数，它决定了磁芯的导磁能力。
相对磁导率越高，磁芯的导磁能力越强。
3.矫顽力：矫顽力是指磁芯在外加磁场作用下，磁感应强度增加到饱和值所需的磁场强度。
矫顽力越高，磁芯的磁感应强度越高。
4.矫顽力延迟：矫顽力延迟是指矫顽力在磁场消失后，磁芯保持磁感应强度的能力。
矫顽力延迟越高，磁芯的保持磁感应强度能力越强。
5.饱和磁感应强度：饱和磁感应强度是指磁芯在饱和状态下的磁感应强度。
饱和磁感应强度越高，磁芯的导磁能力越强。
6.损耗：损耗是指磁芯在磁场作用下产生的能量损失。
损耗通常分为磁滞损耗和涡流损耗两种。
7.温度特性：磁芯的温度特性决定了磁芯在不同温度下的性能。
温度特性通常包括磁感应强度、电阻和导磁系数等参数的变化。
8.尺寸：磁芯的尺寸决定了它的使用范围。
尺寸通常包括磁心直径、磁心高度、线圈匝数等参数。
9.材料：磁芯的材料决定了它的性能和特点。
常见的磁芯材料包括铁氧体、镍锌铁氧体、铁镍合金等。
以上是一些常用的磁芯参数，不同的应用场景和需求会对这些参数有不同的要求。
因此，在选择磁芯时，需要根据具体的应用需求来确定合适的参数。
磁芯选材要点
Magnetics (mW/cm3) CSC(mW/cm3)
但 Magnetics 和 ARNOLD 的价格可能会高于 CSC、DONGBU。RD 选材时，建议根据实际应用，挑选 适宜的品牌。 大陆本土的铁硅铝磁粉芯制造商，主要有北京七星飞行、东磁等，品质尚待确认，暂不建议使用。 详细内容，可参考磁性元件小组发布的《金属磁粉芯简介》。
产品技术中心磁性元件研究报告
REPORT NO. PAGE:
SUBJECT 主题
EARG00—2008002
第2页共2页 REPORT DATE: 2007-01-25
磁芯选材要点（修订稿）
PREPARED BY
林平长
第二部分 金属磁粉芯
金属磁粉芯主要包括铁粉芯(Iron Powder)、高磁通粉芯(High Flux)、铁硅粉芯(Fe-Si)、铁硅铝粉芯 （Magnetics 称为 Kool Mμ，东磁称为 Sendust，ARNOLD 称为 Super-MSS）和铁镍钼粉芯（MPP）。 目前，全球范围内专业生产金属磁粉芯的企业为数不多。铁粉芯的重要制造商有 Micrometals（微金 属）、ACE（AMERICAN CORES & ELECTRONICS，亚世科技）、韩国 Mahan(马韩)，高磁通粉芯、铁硅 铝粉芯、铁镍钼粉芯的重要制造商有 Magnetics（美磁）、ARNOLD（阿诺德）、英国 MMG 和韩国 CSC （Chang Sung Corporation，昌星），韩国东部精密化学(DONGBU FINE CHEMICALS CO.,LTD)则涉及上述 所有产品。 近年，为降低生产成本，贴近消费市场，Micrometals 在广东中山、ACE 在东莞塘厦、Mahan 在深圳宝 安松岗、Magnetics 在福建厦门、ARNOLD 在深圳宝安福永、CSC 在东莞寮步和山东威海、DONGBU 在深圳 宝安沙井均已建立制造工厂。 金属磁粉芯中，历史最悠久、技术门槛最低的当属铁粉芯。目前，海峡两岸的重要本土产商有：浙江东 磁(DMEGC)、北京七星飞行(Beijing Seven Star Flight)、珠海可达电子(Zhuhai core technology)、台湾居磁工业 (Curie)、台湾钢一科技(QANG YI)、台湾嘉成电子(Karson)、台湾盛忠企业(SAMSON)等，居磁、钢一、嘉 成均已在东莞设厂，而盛忠则设在深圳龙岗。 总的来说，铁粉芯的领导者是创立于 1951 年 Micrometals，高磁通粉芯、铁硅铝粉芯、铁镍钼粉芯的领 导者是创立于 1949 年的 Magnetics 和创立于 1898 年的 ARNOLD，它们代表着业界的最高水平，是其它企业 模仿的对象。 公司目前使用最多的磁粉芯是铁粉芯和铁硅铝粉芯。铁粉芯先前一直用 Micrometals，现在新开发和 cost down 的机器，很多都在导入更便宜的东磁、钢一。 铁粉芯存在老化失效问题。一般而言，工作时，磁芯温度（不是线圈温度）不宜超过 125℃，否则老化 会加速，寿命缩短。 铁硅铝粉芯是在 20 世纪 80 年代初期发明的，其领导厂商一直是 Magnetics 和 ARNOLD，两者的品质 差异很小。到了 90 年代中期，韩国 CSC 介入这一市场，但品质上仍与前两家有差距，表现之一就是损耗偏 大。根据 Magnetics 和 CSC 公布的磁导率 60 至 125 的铁硅铝磁粉芯的损耗公式，选取 6 个测试点，计算得 到表 3。CSC 在任意一个点的损耗均高于 Magnetics。 Magnetics： PL = B
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，镍锌系列铁氧体磁芯锰锌系镍锌系组成Fe2O371%，MnO 20%，其他为ZnO Fe2O3 50%，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（107omh-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/N2）*1000000（nHN2（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）UU型磁芯1300—6000EP型磁芯5000—12000ET,FT型磁芯1500—9000EE型磁芯1500—13000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。
磁芯选型指南
磁芯选型指南
应用鉄硅铝磁芯钼坡莫合金高磁通磁芯鉄硅合金铁氧体磁芯绕带磁芯卷軸磁芯镇流器•••••
扼流圈•••••
共模噪声滤波器•
转换器•••••••
电流互感器••
差模电感器•••••
EMI / RFI 滤波器•••••
回扫变压器•••
门极驱动变压器•••
漏电保护器GFCI••
霍尔效应器件••
高频变压器•
高温磁材••••••
电感器 - 开关电源•••••
电感器 - 高Q滤波器••
串联滤波器•••••
变频器••••••
负载线圈•
低频电源变压器••
低高度功率电感器•••
磁性放大器••
磁强计••
噪音过滤器•••••
振荡器••
平面变压器•
功率因数校正•••••
功率电感器•••••
电子变压器••
感应器/传感器•
脉冲变压器••••
饱和变压器••
静态磁性设备••
非线性电感器•
开关稳压器•••••••
晶闸管或可控硅保护••
变压器•••••••
可调式电感器•
稳压器•••••
宽带变压器•。
tdk磁芯手册
tdk磁芯手册摘要：1.TDK磁芯简介2.磁芯分类及应用3.磁芯参数与选择4.磁芯设计指南5.磁芯生产工艺6.磁芯应用领域7.磁芯市场与竞争8.磁芯发展趋势正文：一、TDK磁芯简介TDK磁芯是一家全球知名的磁性元件制造商，致力于为客户提供高性能、高可靠性的磁芯产品。
其产品广泛应用于电子、电力、汽车、工业等领域。
本文将详细介绍TDK磁芯的分类、参数选择、设计指南以及应用领域等内容，以帮助读者更好地了解和选用适合的磁芯。
二、磁芯分类及应用1.磁芯分类TDK磁芯根据材质、形状和性能等特点可分为以下几类：（1）陶瓷磁芯：具有良好的高频性能和稳定性，适用于射频、微波等领域。
（2）金属磁芯：具有较高的磁导率和磁感应强度，适用于电力电子、变压器等领域。
（3）铁氧体磁芯：具有较高的磁导率和磁感应强度，适用于汽车电子、工业控制等领域。
2.磁芯应用TDK磁芯应用于以下领域：（1）通信设备：如手机、基站、卫星通信等。
（2）消费电子：如电视、音响、摄像机等。
（3）计算机及网络设备：如硬盘、交换机、路由器等。
（4）电力电子：如变压器、电感、电容器等。
（5）汽车电子：如电机、发电机、电池等。
三、磁芯参数与选择1.磁芯参数在选择磁芯时，需要考虑以下参数：（1）磁导率：表示磁芯对磁场的响应能力。
（2）磁感应强度：表示磁芯在磁场下的磁化程度。
（3）磁芯损耗：表示磁芯在磁场作用下产生的能量损耗。
（4）磁芯材料：如陶瓷、金属、铁氧体等。
2.磁芯选择根据应用场景和性能要求，选择合适的磁芯参数和材料。
四、磁芯设计指南1.设计原则（1）根据应用需求，确定磁芯的尺寸、形状和材料。
（2）优化磁芯结构，降低损耗。
（3）考虑磁芯的散热性能和机械强度。
2.设计步骤（1）确定磁芯类型和材料。
（2）计算磁芯的磁导率和磁感应强度。
（3）计算磁芯的损耗。
（4）设计磁芯的结构和尺寸。
（5）验证磁芯的性能和可靠性。
五、磁芯生产工艺1.磁芯生产工艺简介TDK磁芯采用先进的生产工艺，如粉末冶金、烧结、热处理等。
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）。
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磁芯选择指南来源:网络更新时间：2009-12-14点击数： 1高频变压器设计时选择磁芯的两种方法来源:网络 更新时间：2008-11-5 8:06:32 点击数：42在高频变压器设计时，首先遇到的问题，便是选择能够满闵杓埔蠛褪褂靡蟮拇判尽?lt;BR>通常可以采取下面介绍的两种方法：面积乘积法和几何尺寸参数法。
这两种方法的区别在于：面积乘积法是把导线的电流密度作为设计参数，几何尺寸参数法则是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。
1 面积乘积法这里讲的面积乘积。
是指磁芯的可绕线的窗口面积和磁芯的截面积，这两个面积的乘积。
表示形式为WaAe ，有些讲义和书本上简写为Ap ，单位为。
根据法拉第定律，我们有：窗口面积利用情况有：KWα=NAw变压器有初级、次级两个绕组。
因此有：KWα=2NAw或0.5KWα=NAw我们知道：Aw=而电流有效值I=Ip得到以下关系式：0.5KWα=即：于是就有如下式：由于：EδIp=Pi 又有：Pi=最后得到如下公式：这个公式适用于单端变压器，如正激式和反激式。
δ＜0.5，Bm-T,K-0.3～0.4，η-0.8～0.9,J-A/。
推挽式的公式则为：半桥式的公式则为：这里的δ＞0.5，例如0.8～0.9。
单端变压器如正激式和反激式：Bm=△B=Bs-Br。
双端变压器如推挽式、半桥式和桥式：Bm=2Bpk。
全桥式公式与推挽式相同，但δ＞0.5，例如0.8～0.9。
在J=400A/，K=0.4，η=0.8，δ=0.4（单端变压器），δ=0.8（双端变压器）。
公式简化如下：（单端变压器）（推挽式）（半桥式和桥式）2 几何尺寸参数法这个方法是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。
因此，公式正是由计算绕组线圈的铜损的公式演变而来的。
变压器有两个绕组这里为初级绕组电阻，为次级绕组电阻。
由于因此每个绕组各占一半窗口面积，全部绕组线圈的铜损的公式：来源:网络 更新时间：2008-11-5 8:06:32 点击数：42变换两个参数的位置，公式变成：初级安匝与次级安匝相等的关系，以及电流有效值同峰值的关系。
上式进一步演化成：同理（见面积乘积法）有：将两个式子代入，得出公式：与面积乘积法的形式相一致，公式成为如下形式：此公式适合各种电路形式。
Bm取值同面积乘积法。
3 实际举例单端反激式电路。
输出功率Po=34W，输入最小直流电压Vi(min)=230V，输入电流峰值1.18A，占空比=0.25，频率f=68kHz，t=14.7μs，初级电感L p=716μH，变压器效率η=0.8，电流密度J=400A/cm，Bm=0.11T，K=0.4，Pcu=0.34W。
如采用简化公式，要将99改为78。
因为原公式中δ=0.4，现在δ=0.25，所以有：两者结果基本一致。
EI33磁芯的WaAe=1.47，Kg=0.1358。
由此可见，两种方法的结果，选EI33磁芯较合适。
EI33磁芯的Wa=1.24，Ae=1.185。
下面核算一下，几个绕组是否绕得下。
初级绕组Ip=1.18A ，Irms=1.18×=0.59A 。
Aw=0.59/4=0.1475。
采用Aw=0.159的导线，其最大直径为0.51mm=0.051cm 。
占有窗口面积为Wa=65×=0.1691。
反馈绕组Ip=1A ，Irms=1×=0.5A 。
Aw=0.5/4=0.125。
采用Aw=0.1257的导线，其最大值径为0.46mm=0.046cm 。
占有窗口面积为Wa=15×=0.0317。
次级绕组Io=2A ，Irms=Io=2A 。
Aw=2/4=0.5。
双股并绕采用Aw=0.2463的导线，其最大直径为0.63mm=0.063cm 。
两个绕组占有窗口面积为Wa=(11+5)×(2×0.063)2=0.254。
全部绕组占有窗口面积为。
占总窗口面积 1.24的36.7%。
EI33磁芯的骨架，窗口高度16mm，宽度5.3mm。
16mm高度要扣除两端各1.5mm，尚剩下13mm长度。
初级绕组的导线最大直径为0.51mm，每层可绕13 /0.51=25.5匝，65匝要用3层。
反馈绕组的导线最大直径为0.46mm，每层可绕13/0.46=28匝，15匝只要用1层。
次级绕组的导线最大直径为0.63mm，每层可绕13/ 0.63=20匝，每层绕11+5匝要用2层。
绕组排列下图：初级绕组分成3组绕，各组分别为22、22、21匝。
每层厚度0.51mm。
次级绕组分成2组绕，每组均为11+5匝。
每层厚度0.63mm。
反馈绕组只用1层，15匝，层厚度0.46mm。
绝缘胶带厚度为0.15mm，共7层。
绕组总厚度-1+0.51+0.63+0.51+0.63+0.51+0.46+0.15×7=5.3mm现在核算铜损耗情况。
采用同一的平均匝长，等于7.2cm。
Aw=0.159、0.1257的导线，单位长度的电阻值分别为0.115Ω/cm和0.1463Ω/c m。
而Aw=0.2467的导线，单位长度的电阻值为0.0736Ω/cm，由于采用双线并绕，在计算时减半。
Pcu=0.1872+0.0395+0.1166+0.053=0.3693W以下两种方法，有效电流取值和绕组电阻计算，不尽相同。
因此，计算结果也是不一样。
分别介绍如下《电子变压器手册》（P.394～P.397）：这里将输出直流电流Io视同峰值电流，因此，其有效值计算结果为：次级绕组：Ip=Io=2A，Irms=2×√（1-0.25）=1.732A。
反馈绕组：Ip=If=1A,Irms=1×√（1-0.25）=0.886A。
初级绕组的峰值电流，由次级绕组和反馈绕组的峰值电流反馈到初级而求得。
而上一方法的初级绕组的峰值电流=2×Po/Vi×δ=（2×34）/（230×0.25）=1.18A。
计算公式结果如下：其有效值计算结果为：Irms=0.239×√0.25=0.12A。
绕组电阻值的确定，主要区别在于平均匝长的取值上。
它采用分段取值的方法。
由于取值变化，导线重要新选择。
68KHz时，导线的穿透深度为：△=7.6/√（68×）=0.0291cm=0.291mm。
选择导线直径要小于两倍穿透深度，即〈0.291×2=0.582mm。
初级绕组：Irms=0.12A。
Aw=0.12/4=0.03142。
采用Aw=0.03142的导线，其最大直径为0.24mm=0.024cm。
占有窗口面积为Wa=65×=0.0374。
次级绕组：Irms=1.732A 。
Aw=1.732/4=0.433。
四股并绕采用Aw=0.1257的导线，其最大直径为0.46mm=0.046cm 。
两个绕组占有窗口面积为Wa=(11+5)×=0.5417。
反馈绕组：Irms=0.866A 。
Aw=0.866/4=0.2165。
双股并绕采用Aw=0.1257的导线，其最大直径为0.46mm=0.046cm 。
占有窗口面积为Wa=15×=0.127。
全部绕组占有窗口面积为Wa=0.0374+0.5417+0.127=0.7061。
占总窗口面积 1.24的56.9%。
下面我们同样来安排一下绕组位置，并计算各个绕组的厚度，在此基础上计算出每个绕组的平均匝长。
EI33磁芯的骨架，窗口高度16mm ，宽度5.3mm 。
16mm 高度要扣除两端各1.5mm ，尚剩下13mm 长度。
初级绕组的导线最大直径为0.24mm ，每层可绕13/0.24=54匝，65匝要用2层。
反馈绕组的导线最大直径为0.46mm ，每层可绕13/0.46=28匝，15×2=30匝，要用2层。
次级绕组的导线最大直径为0.46cm ，每层可绕13/0.46=28匝，Ns1为5×4=20匝，要用1层。
Ns2为11×4=44匝，要用2层。
绕组排列如下图：绕组总厚度=1+0.24×2+0.46×5+0.15×6=3.68mm下面我们进行各个绕组的平均匝长的计算。
因为，EI33磁芯的中心柱等于10mm×13mm。
因此，各个绕组的平均匝长为：Np1匝长=2×（10+13）+4×（1+0.15+0.12）=51.08mmNs1匝长2×（10+13）+4×（1+0.15×2+0. 24+0.23）=53.08mmNp2匝长=2×（10+13）+4×（1+0.15×3+0.24+0.46+0.12=55.08mm）Np2匝长=2×（10+13）+4×（1+0.15×4+0.24×2+0.46×2)=58.0mm）Nf匝长=2×（10+13）+4×（1+0.15×5+0.24×2+0.46×4)=62.28mm）《电子变压器手册》求绕组电阻，不是根据导线表上的单位长度电阻值取得的。
应用如下公式计算而得：Rrz绕组电阻，N匝数，1平均匝长，Aw导线载面积。
q调整系数RNp1=0.0172××1.1965×(51.08×35/0.03142)=1.171ΩRNs1=0.0172××1.1965×(53.08×5/(0.1257×4))=0.0109ΩRNp2=0.0172××1.1965×(55.08×30/0.03142)=1.0823ΩRNs2=0.0172××1.1965×(58×11/(0.1257×4))=0.0261ΩRNf=0.0172××1.1965×(62.28×15/(0.01257×2))=0.0765Ω现在开始计算铜损耗：PNp=（1.71+1.0823）×0.122=0.0402WPNs1=0.0109×=0.0327WPNs2=0.0261×=0.0783WPNf=0.0765×=0.0574WPt=0.0402+0.0327+0.0783+0.0574=0.2086W≈0.21W0.21W 为0.34W 的61.76%。
现在采用（电子变压器设计技术培训班）的《培训教材》第101～102页的方法。
这里的要点是，要计算各个绕组的直流、交流有效值和电阻值，再分别取得直流、交流损耗，两者相加得总的损耗。