磁粉芯
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钼坡莫合金磁粉芯的组成包含79%的镍(Ni),17%的铁 (Fe),4%的钼合金粉末(Mo),亦称为铁镍钼磁粉芯,是磁粉 末磁芯材料中磁损最低的磁粉芯。 钼坡莫合金具有许多出色的磁特性,如高电阻率,低磁 滞和低涡流损耗,在高直流磁化后或高直流偏置条件下,和 最小电感转移至2000高斯交流条件下绝佳的电感稳定性。 钼坡莫合金适用场合: 在所有粉末磁芯材料中,钼坡莫合金拥有最低的磁损, 非常适合用于回扫变压器,升降压电感器和功率因数校正电 感器。分布式气隙的钼坡莫合金可大幅地减少杂散磁场,以 及消除间隙铁氧体存在的间隙损耗问题。
①具有较高的磁感应强度; ②具有较高的有效磁导率; ③磁性能稳定性好; ④损耗低,这种特性由其特殊的制作工艺保证; ⑤直流偏场Leabharlann Baidu定性好。
铁氧体软磁最大优点是在高频下具有较高的磁导率和电阻率,因此曾一度取代 了铁粉芯。但是,它的Bs比金属材料低得多,因而只能在低功率下使用。磁粉芯 恰好填补了金属软磁材料与铁氧体之间的空隙。通常,使用频率由低到高是金 属—→磁粉芯—→铁氧体,承受功率由低到高则是铁氧体—→磁粉芯—→金属。 下面列出了金属磁粉芯和铁氧体制作的电感的区别: 1)金属磁粉芯Bs 较高,磁导率低,同时偏磁曲线具有准线性的特征,可以承受更 大的直流偏量,因磁芯不容易饱和,下图给出了不同磁性材料适用的工作频率,其 中SMSS指的是铁硅铝磁粉芯。 2)金属磁粉芯的均匀分布气隙的特点,可以避免由于开气隙造成的局域损耗。 3)金属磁粉芯比铁氧体对于环境变化(指温度变化和机械冲击)反应迟钝,这是 由于金属材料和陶瓷材料本身的特性决定。前者居里温度高,在工作范围内,磁导 率变化极小,因此可靠性要优于后者,这也是军工领域普遍采用金属磁粉芯的缘由。 金属磁粉芯的工作温度范围比铁氧体宽,有些材料甚至可以在300℃工作。 4)金属磁粉芯设计方法相对简单,特别是在设计功率扼流圈时,几乎不必测试动 态指标以验证设计。铁氧体由于材料稳定性差,需要针对不同情况进行区别设计, 而且需要做动态测试。
铁粉芯应用的两个缺点:
第一点:铁粉芯由于磁致伸缩的原因,使用时不可避 免的会造成噪音。 第二点:铁粉芯本身有热衰退问题,一般适用于 ﹣65℃~125℃的温度范围,当处于较高的温度环境中,会使 电感的品质因数Q永久的降低,这是与尤其在制造过程中使用 了有机粘结剂,当超过150℃时,内部的树脂会恶化,磁芯损 耗过大,影响使用寿命。这种影响程度取决于时间、温度、 磁芯大小、频率和磁通密度等。
铁粉芯电感
铁硅与铁硅铝磁粉芯
铁硅由94%Fe和6%Si的合金粉末制成的一种压粉磁芯。美磁公司称其为 XFlux,韩国昌星公司(CSC)称其为Mega Flux。其粉末磁芯具有高达16000高 斯的饱和磁感应强,优异的DC偏流特性,其磁芯损耗比铁粉芯低,而又无热老化 的问题,磁导率从26μ ~90μ ,形状有环型、块状型的磁芯。 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;磁致伸缩系数接近零,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。 怎样来使用铁硅与铁硅铝? 主要从三个方面分析 直流叠加: 相同磁导率铁硅要远远好于铁硅铝; 损耗:铁硅铝要远远好于铁硅。 价格:铁硅铝是铁硅的2/3。 两者选用:铁硅具有离散间隙,与铁硅铝的分步式间隙不同,因此随着电流 增加,饱和出现要快的多。铁硅铝可利用饱和曲线的优点,设计出较小的电 感器。
金属磁粉芯基本分类
总的来说,金属磁粉心既保留了金属软磁材料 (高饱和磁感应强度)和铁氧体软磁材料(高电阻 率、损耗低、频率稳定性好)的各种优良特性,同 时又最大限度地克服了二者的一些缺陷。所以说金 属磁粉心是一种综合性能较好的新型软磁材料,五
大类金属磁粉心性能对比见表1。
总体优点:
在需要高Q值和高电感磁稳定环境条件下,钼坡莫合 金是理想的选择,如在线噪音滤波器,高Q滤波器和谐振 电路。
铁钼镍粉芯特性
1 ,所有粉末磁芯材料中磁损最低; 2,居里温度极高; 3,高温下磁导率变化小; 4,高温下饱和度变化小; 5,可逆性的温度效应; 6,热老化的可抗性; 7,机械冲击和应变的可抗性; 8,特殊应用下的温度稳定性高。
高磁通磁粉芯由50%的镍和50%的铁合金粉末所组成,亦称为铁镍磁粉芯。与同样 大小和磁导率的间隙铁氧体或铁粉芯相比,15,000高斯饱和度的高磁通磁粉芯提供更高 的储存能量能力。 高磁通具有最佳的偏置能力。高饱和磁通密度(15,000高斯) 和低磁芯损耗的特性, 使高磁通非常适用于高频率下高功率,高直流或交流偏置的应用。如开关调节电感器, 在线噪音滤波器,回扫变压器,功率因数校正和脉冲变压器等。 优点: 高饱和度(1.5 T) 磁芯损耗低于铁粉芯和硅钢 成本低于钼坡莫合金材料 极佳的直流偏置 居里温度高 稳定的温度性能 适合小尺寸设计
由图可看出金属磁粉芯在磁场强度超过50奥斯特低于100奥斯特时初 始磁导率下降率不是很高,而铁氧体的下降率很高。
金属磁粉芯适用于中低频,中高功率。而氧体则是高频和小 功率。在高频中铁氧体和铁粉芯能达到要求,而且单位体积的 价格相对来说比较低。
铁粉芯(iron cores)是用高纯铁粉或羟基铁 粉经配料、压制、涂覆生产的磁芯。由于生产工 艺较其他几种简单,原材料最便宜,且具有较好 的磁性能,是四大系列金属软磁粉芯中使用量最 大、最为广泛的一种。从μ e10的-2材质铁粉芯 到μ e75的-26、-52等各种材质的铁粉芯,适 用于各种不同的使用场合。 -2,-26,-52 代表着铁粉芯的什么参数? -2是工作在上兆的频率,-26是在10KHz频率 , -25是20-30KHz的工作频率。