罐型磁芯
磁材介绍
®Spang & Co 公司分部开关电源使用的磁芯简介开关电源(SPS)的优点大家都很清楚。
这些装置中所用的各种电路也在文献中说明得非常清楚。
磁芯在开关电源电路中起重要作用。
磁芯可由多种原料经一系列工序制成,可以有各种形状和大小,如图1所示。
每种材料都有自己的特性。
因此,必须参考材料特性考察具体情况下对电源磁芯的要求,从而选择适当磁芯。
本文介绍开关电源磁芯所用的各种磁性材料、制造方法以及和电源主要部分相关的有效磁特性。
磁芯可分为以下三种基本类型:(1)绕帶磁芯,(2)磁粉芯,(3)铁氧体。
图1:各种磁芯。
以下 MAGNETICS 资料详细讲述另外一些磁芯资料,包括材料说明和特性,以及尺寸和特别设计资料:铁氧体磁芯……………….…………………………….…技术公报FC-601钼坡莫合金和高磁通磁粉芯.…………………………….技术公报MPP-400铁硅铝磁粉芯…………….…………………………….…技术公报KMC-2.0高磁通磁粉芯…………….…………………………….…技术公报HFPC-01绕帶磁芯…………….…………………………….………技术公报TWC-500切割型磁芯…………….…………………………….……技术公报MCC-100电感器磁粉芯设计软件共模电感器设计软件目錄绕帶磁芯 (1)磁粉芯 (3)铁氧体磁芯 (5)图 2:TWC 剖视图。
绕帶磁芯图 2 是典型绕帶磁芯的剖视图。
这个磁芯由磁合金窄带制成,厚度为 1/2 密尔到 14 密尔。
宽度为 1/8” 到若干英寸。
金属带首先切成所需宽度,并覆盖上薄的绝缘材料涂层,然后绕制在芯棒上,一圈包着一圈,一直绕到预定厚度。
最后一圈通过点焊焊接在前一圈上,防止松开。
绕制时磁芯材料受压,所以会丧失部分磁性。
为了恢复这些失去的磁特性,磁芯必须在氢气炉中退火,退火温度接近 1000°C 。
*频率极限是根据处于磁通饱和或接近饱和状态下的材料获得的。
各类形状磁芯的优缺点
4、E型磁芯
与罐型磁芯相比,E型磁芯的费用要低的多,再加上绕制和组装都比较简单,这种磁芯形状现在应用最广,但是它的缺点是不能提供自我屏蔽;E型磁芯可以进行不同方向的安装,也可以几付叠加应用更大的功率;这种磁芯可以作成扁平形状(是现在平面变压器很流行的磁芯形状);也可以提供无针和插针型骨架;由于其散热非常好、可以叠加使用,一般大功率电感器和变压器都使用这种形状的磁芯。
5、EC、ETD和EER型磁芯
这些类型的磁心结构介于E型和罐型之间。
和E型磁芯一样,他们能提供足够的空间供大截面的引线引出(适合现在开关电源低压大电流的趋势);这些形状的磁心散热也非常好;有于中心柱为圆柱形,与相同截面的长方体相比,单匝的绕组的长度缩短了11%,这样致使铜损也降低了11%,同时使的磁心能提供一个更高的输出功率;同时中心柱为圆柱形,与长方体中心柱相比,也避免了由于长方体棱角在绕制时破坏绕组线材绝缘的隐患。
6、PQ型磁芯
PQ型磁芯专门为开关电源用电感器和变压器设计。
PQ形状的设计优化了磁芯体积、表面积和绕组绕制面积之间的比率;这种设计,使的使用最小的磁芯提供最大的电感量和最大化的绕制面积成为可能;这种设计,使得在最小的变压器体积和重量下,获得最大的输出功率,并且占用最小的PCB安装空间;可以使用一付夹子进行安装固定;这种有效的设计也使的磁芯的磁路截面积更加统一,因此这种磁芯结构也使得比其它的磁芯结构设计有更少的工作热点。
8、环形磁芯
对于制造商来说,环型磁芯是最经济的,在与其可比较的各种磁芯中,它的花费是最低的(不过个人觉得对于变压器绕制厂商的绕制成本比较高);由于使用骨架,附加的和组装的费用等于零;适合时可以使用绕线机进行绕制;它的屏蔽也是非常不错的。
铁氧体材料特性及不同规格有效参数
i 铁氧体材料特性及不同规格有效参数10.3.1 国产铁氧体材料特性铁氧体的电阻率大约在106~1012μΩ·cm ,适用于几千到几百兆Hz 的频率之间。
对铁氧体软磁材料的主要要求是:初始磁导率μ 高,比损耗(单位体积或重量)小,磁导率随温度的变化要小等。
锰锌和镍锌铁氧体是常用的材料。
可用来制作滤波电感,高频功率变压器,谐振电感等。
铁氧体材料最高工作频率主要受损耗限制。
在一定的允许损耗下,频率提高,工作磁通密度相应减少,与提高频率来减少磁芯体积相矛盾。
一般建议的磁通密度是在工作频率下权衡损耗、体积、结构和效率的结果,不是绝对的。
例如PHILIPS 建议变压器磁芯:<100kHz 可用3C81、3C90、3C91、3C94 和3C96 等;<400kHz 可用3C90、3C94 和3C96 等;200kHz ~1MHz 可用3F3、3F4 和3F35;1~3MHz 可用3F4 和4F1;>3MHz 可用4F1 等。
电感磁芯:<500kHz 可用2P…、3C30 和3C90;<1MHz 可用3C90、3F3 和3F35 等等。
国产常用的牌号及主要磁性能见表10-7所示。
10.3.2 铁氧体尺寸规格铁氧体磁芯在通讯和开关电源中应用十分广泛,磁芯外形结构多种多样。
开关电源中主要应用的有E 型,ETD 型,EC 型,RM 型,PQ 型,EFD 型,EI 型,EFD 型,环形,LP 型.在模块电源中,主要应用扁平磁芯和集成磁元件。
例如FERROXCUBE-PHILIPS 的平面E 型磁芯,适于表面贴装的EP 、EQ 和ER 磁芯,以及集成电感元件(IIC -Integrated inductance component )等。
IIC 已将元件和磁芯合成一体,通过外部PCB 可自由组成电感和变压器。
各种磁芯结构往往是针对特定的应用设计的,有各自的优点和缺点,要根据应用场合,选择相应的磁芯结构。
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。
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)。
罐形铁氧体磁芯
罐形铁氧体磁芯罐形铁氧体磁芯是一种常用于电子元器件中的磁性材料,它具有高磁导率、低损耗和稳定性等优点,广泛应用于各种电子设备中。
本文将从以下几个方面对罐形铁氧体磁芯进行详细介绍。
一、罐形铁氧体磁芯的基本概念罐形铁氧体磁芯是一种由高导磁率的铁氧体制成的圆柱形或方柱形的芯片,它通常用于制作变压器、感应线圈和滤波器等电子元器件。
这种磁芯具有高度的饱和感应强度、低损耗和稳定性,可以在广泛的温度范围内工作。
二、罐形铁氧体磁芯的特点1. 高导磁率:罐形铁氧体磁芯具有非常高的导磁率,可以有效地集中和增强电流产生的磁场。
2. 高饱和感应强度:罐形铁氧体磁芯具有非常高的饱和感应强度,可以承受较大的磁场强度,不易磁化饱和。
3. 低损耗:罐形铁氧体磁芯具有非常低的磁滞损耗和涡流损耗,可以保证电子设备的高效率和稳定性。
4. 稳定性:罐形铁氧体磁芯具有非常好的温度稳定性和时间稳定性,可以在广泛的温度范围内工作,并且不会因为时间的推移而失去其性能。
三、罐形铁氧体磁芯的应用1. 变压器:罐形铁氧体磁芯通常用于制作变压器,它可以有效地集中和增强电流产生的磁场,从而提高变压器的效率和稳定性。
2. 感应线圈:罐形铁氧体磁芯也可以用于制作感应线圈,它可以在高频率下保持较低的损耗,并且具有非常好的温度稳定性。
3. 滤波器:罐形铁氧体磁芯还可以用于制作滤波器,它可以有效地过滤掉杂波信号,并提高电子设备的抗干扰能力。
4. 其他应用:罐形铁氧体磁芯还可以用于制作电感器、共模电感器、差模电感器等各种电子元器件,广泛应用于通信、计算机、汽车和医疗等领域。
四、罐形铁氧体磁芯的制造工艺罐形铁氧体磁芯的制造工艺主要包括以下几个步骤:1. 粉末制备:将铁氧体材料粉末与添加剂混合,通过球磨机或其他设备进行混合和分散。
2. 成型:将粉末混合物放入成型模具中,通过压缩机进行压制,使其成为所需的形状。
3. 烧结:将成型后的零件放入高温炉中进行烧结处理,使其在高温下结晶成为致密的固体。
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。
磁芯材料的介绍
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一,它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响,因此,磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类,特性各异,不同的应用场合有不同的选择,以下是几种常用的磁性材料。
1.低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料,这种材料电阻率很低,因此涡流损耗较大,实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料(通常由97%的铁和3%的硅组成),它具有很高的磁导率,并且每一薄片之间相互绝缘,使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量,硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合,工频磁性元件常用这种材料。
2.铁氧体随着工作频率的提高,对磁芯损耗的要求更高,硅钢片由于制造工艺的限制,已经很难满足这种要求,铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4,这里Me代表一种或几种二价的金属元素,例如,锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能,但是如果超出某个温度值,磁性将失去,这个温度称为居里温度(T c)。
铁氧体材料非常容易磁化,并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类:锰锌(MnZn)铁氧体材料和镍锌(NiZn)铁氧体材料。
比较而言,NiZn材料的电阻率较高,一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明,如果颗粒的尺寸足够小而且均匀,在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性,例如,TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术,适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3.粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒,然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质(它用来控制气隙的尺寸,并且降低涡流损耗),最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
磁芯材料的介绍
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一,它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响,因此,磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类,特性各异,不同的应用场合有不同的选择,以下是几种常用的磁性材料。
1.低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料,这种材料电阻率很低,因此涡流损耗较大,实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料(通常由97%的铁和3%的硅组成),它具有很高的磁导率,并且每一薄片之间相互绝缘,使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量,硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合,工频磁性元件常用这种材料。
2.铁氧体随着工作频率的提高,对磁芯损耗的要求更高,硅钢片由于制造工艺的限制,已经很难满足这种要求,铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4,这里Me代表一种或几种二价的金属元素,例如,锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能,但是如果超出某个温度值,磁性将失去,这个温度称为居里温度(T c)。
铁氧体材料非常容易磁化,并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类:锰锌(MnZn)铁氧体材料和镍锌(NiZn)铁氧体材料。
比较而言,NiZn材料的电阻率较高,一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明,如果颗粒的尺寸足够小而且均匀,在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性,例如,TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术,适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3.粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒,然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质(它用来控制气隙的尺寸,并且降低涡流损耗),最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
铁氧体材料特性及不同规格有效参数
i 铁氧体材料特性及不同规格有效参数10.3.1 国产铁氧体材料特性铁氧体的电阻率大约在106~1012μΩ·cm ,适用于几千到几百兆Hz 的频率之间。
对铁氧体软磁材料的主要要求是:初始磁导率μ 高,比损耗(单位体积或重量)小,磁导率随温度的变化要小等。
锰锌和镍锌铁氧体是常用的材料。
可用来制作滤波电感,高频功率变压器,谐振电感等。
铁氧体材料最高工作频率主要受损耗限制。
在一定的允许损耗下,频率提高,工作磁通密度相应减少,与提高频率来减少磁芯体积相矛盾。
一般建议的磁通密度是在工作频率下权衡损耗、体积、结构和效率的结果,不是绝对的。
例如PHILIPS 建议变压器磁芯:<100kHz 可用3C81、3C90、3C91、3C94 和3C96 等;<400kHz 可用3C90、3C94 和3C96 等;200kHz ~1MHz 可用3F3、3F4 和3F35;1~3MHz 可用3F4 和4F1;>3MHz 可用4F1 等。
电感磁芯:<500kHz 可用2P…、3C30 和3C90;<1MHz 可用3C90、3F3 和3F35 等等。
国产常用的牌号及主要磁性能见表10-7所示。
10.3.2 铁氧体尺寸规格铁氧体磁芯在通讯和开关电源中应用十分广泛,磁芯外形结构多种多样。
开关电源中主要应用的有E 型,ETD 型,EC 型,RM 型,PQ 型,EFD 型,EI 型,EFD 型,环形,LP 型.在模块电源中,主要应用扁平磁芯和集成磁元件。
例如FERROXCUBE-PHILIPS 的平面E 型磁芯,适于表面贴装的EP 、EQ 和ER 磁芯,以及集成电感元件(IIC -Integrated inductance component )等。
IIC 已将元件和磁芯合成一体,通过外部PCB 可自由组成电感和变压器。
各种磁芯结构往往是针对特定的应用设计的,有各自的优点和缺点,要根据应用场合,选择相应的磁芯结构。
常用铁氧体磁芯说明
磁芯说明E、I形磁芯特点:具有高的导磁率,高饱和的磁通密度和很小的损耗。
由于铁损和温度成负相关,因而可以防止温度的逐步上升,特别在100℃附近,功率损失最小。
用途:电源转换用变压器及扼流圈,通讯设备用变压器。
E形磁芯比罐形磁芯便宜,并有易缠绕和易组装的优点。
然而,E形磁芯没有自屏蔽的功能。
我们提供迭片尺寸的E形磁芯,可与市场上原本设计用于标准迭片尺寸的绕带冲压件的线圈管搭配。
同时提供公制和DIN尺寸。
E形磁芯可压制成各种厚度,提供不同截面的选择。
E形磁芯的典型应用包括差模、功率和电信电感器,以及宽带变压器、电源、变换式和逆变式变压器。
E FD磁芯特点: 卧式安装,可降低高度,备有多路输出,适用于密集型贴装。
用途: 适用于小功率开关电源。
符合行业标准的经济型平面设计(E FD)磁芯可为变压器或电感器节省大量空间。
其横截面特别针对超薄变压器而优化。
E FD磁芯非常适合超薄变压器和电感器使用。
E TD磁芯E TD磁芯是变压器或电感器的经济型选择。
其圆形中柱可减小绕组电阻。
而且,专门针对提高电源变压器效率而优化尺寸。
E TD磁芯的典型应用包括差模电感器和电源变压器。
E E R磁芯E E R磁芯是变压器和电感器的经济型选择。
在缩短缠绕路径长度上,其圆形中柱比方形中柱更具有优势。
美磁E ER磁芯的典型应用包括差模电感器和电源变压器。
E C磁芯特点:磁芯中心部份的断面呈圆形,绕线十分方便。
绕线面积增加,可设计出大功率的开关变压器。
用途:1、各类开关电源Dc-Dc、Ac-Dc、Ac-Ac2、适宜各种电源形式:如:单端反激式、正激式推挽、半桥、全桥。
3、适用于家电、通讯、照明、办公自动化、卫星电视接收系统、军品等领域设计功率参考表型号25KHZ 50KHZ 100KHZTYPEEC 28 40 65 104EC 35 70 113 180EC 40 118 190 300EC 49 150 240 385EC 54 205 330 528EC 70 450 730 1160E C磁芯的横截面介于罐形磁芯和E形磁芯之间,其圆形中柱每边都有很大的开口,因而使绕组电阻减到最小。
磁芯形状对比表
磁芯形状对比表分别介绍罐型磁芯骨架和绕组几乎全部被磁芯包裹起来,致使它对EMI的屏蔽效果非常好;罐型磁芯尺寸均符合IEC标准,在制造的时候互换性非常好;可提供简单型骨架(无插针的)和PCB 板安装骨架(有插针);由于罐型形状的设计,致使与其它类型同等尺寸的磁芯相比费用更高;由于它的形状不利于散热,因此不适于应用于大功率变压器电感器。
RM型磁芯与罐型相比,切掉了罐型的两个对称的侧面,这重设计更有利于散热和大尺寸的引线引出;与罐形相比,节约了大约40%的安装的空间;骨架有无针型的和插针型的;可以采用一对夹子进行安装;RM型磁芯可以作成扁平形状(适合现在的平面变压器或者是直接把磁芯装配到已经设计好绕组的印制板电路上);虽然屏蔽效果不如罐型的好,但是仍然不错。
E型磁芯与罐型磁芯相比,E型磁芯的费用要低的多,再加上绕制和组装都比较简单,这种磁芯形状现在应用最广,但是它的缺点是不能提供自我屏蔽;E型磁芯可以进行不同方向的安装,也可以几付叠加应用更大的功率;这种磁芯可以作成扁平形状(是现在平面变压器很流行的磁芯形状);也可以提供无针和插针型骨架;由于其散热非常好、可以叠加使用,一般大功率电感器和变压器都使用这种形状的磁芯。
EC、ETD和EER型磁芯这些类型的磁心结构介于E型和罐型之间。
和E型磁芯一样,他们能提供足够的空间供大截面的引线引出(适合现在开关电源低压大电流的趋势);这些形状的磁心散热也非常好;有于中心柱为圆柱形,与相同截面的长方体相比,单匝的绕组的长度缩短了11%,这样致使铜损也降低了11%,同时使的磁心能提供一个更高的输出功率;同时中心柱为圆柱形,与长方体中心柱相比,也避免了由于长方体棱角在绕制时破坏绕组线材绝缘的隐患。
PQ型磁心PQ型磁心专门为开关电源用电感器和变压器设计。
PQ形状的设计优化了磁心体积、表面积和绕组绕制面积之间的比率;这种设计,使的使用最小的磁心提供最大的电感量和最大化的绕制面积成为可能;这种设计,使得在最小的变压器体积和重量下,获得最大的输出功率,并且占用最小的PCB安装空间;可以使用一付夹子进行安装固定;这种有效的设计也使的磁心的磁路截面积更加统一,因此这种磁心结构也使得比其它的磁心结构设计有更少的工作热点。
艾默生软磁材料及磁芯选用规范
目的规范公司电磁元件中软磁材料和磁芯的选用,保证我司在电磁元件设计合理地选用软磁材料和磁芯。
2. 适用范围本规范适用于艾默生网络能源有限公司所有产品的电磁元件设计,应用于但不限于电磁元件的设计、工艺审查、试验、测试等活动。
本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。
3. 规范引用文件3.1 GB/T9637-2001 《电工术语磁性材料与元件》3.2 SJ/T10281-91 《磁性零件有效参数的计算》4. 术语和定义4.1 有效参数effective parameter在以磁性特性为基础计算磁芯的磁特性时,设磁芯被一个理想的环所替代,如果使磁环上绕的匝数与原来磁芯上的线圈匝数相同时,则可得到完全相同的电性能,这个代用环的磁特性和尺寸参数叫有效参数。
如,有效磁路长度Le ,有效横截面积Ae ,有效磁导率μ e 等。
4.2 振幅磁导率amplitude permeability μ a当磁场强度随时间作周期性变化且其平均值为零,并且材料处于指定的磁中性状态时,由磁通密度的峰值和外磁场强度的峰值(两者之一处于规定的幅度)求得的相对磁导率。
4.3 起始磁导率initial permeability μ i当磁场强度趋近于零时的振幅磁导率的极限值。
4.4 增量磁导率initial permeability μΔ当一随时间周期性变化的磁场叠加在指定的静磁场上,并且磁通密度和磁场强度两者之一的振幅为规定值时,由磁通密度峰—谷值求得的相对磁导率。
4.5 磁滞伸缩系数磁性材料磁化状态的变化引起其形状、尺寸改变的现象称为磁致伸缩效应,磁滞伸缩系数为磁性材料伸长或缩短值Δ L 与原长L0之比。
5. 规范内容5.1 软磁材料的选用软磁材料一般是指矫顽力(Hc )低于800A /m 的铁磁性材料(金属软磁材料)或亚铁磁性材料(铁氧体软磁材料),其最大特征是磁滞回线面积小,磁导率(μ)高而矫顽力(Hc )低。
金宁磁芯数据手册
72
·Toroidal Cores
74
·NiZn Cores
77
Appendix
·Material Brands Comparison Table
85
金宁三环高技术磁业有限公司 JINNING SANHUAN HI-TECH. MAGNETIC INDUSTRIAL CO., LTD.
简介 INTRODUCTION
This manual is a corpus of data of soft ferrite products manufactured by JSM. Kindly refer to it when selecting our products. Your inquires about related technical and commercial questions are always welcome.
本指南汇编了金宁三环公司的各种高性能软磁铁氧体磁芯产品数据,供您在选用时参考,欢迎垂询相关的技 术和商务问题。
金宁三环高技术磁业有限公司 JINNING SANHUAN HI-TECH. MAGNETIC INDUSTRIAL CO., LTD. 1
简介 INTRODUCTION
Nanjing Jinning Sanhuan Hi-Tech. Magnetic Industrial Co., Ltd.(JSM) is a high-tech joint venture which manufactures magnetic materials and devices, and was established by Nanjing Jinning Electronics Group Co., Ltd. (the former name was State-Run Factory No.898) and Beijing Zhongke Sanhuan High-Tech Co., Ltd. Inheriting Jinning’s rich technical experiences in soft ferrite manufacturing for near 40 years and multi-level human resource, relying on Zhongke Sanhuan’s good prestige in scientific and industrial circles and its abundant capital, combining both valuable brand superiorities, introducing the advanced management pattern of the modern enterprise and depending on the sophisticated production equipment and measuring instruments, JSM specializes in R&D and production of “JN” brand high-grade soft ferrite materials and cores so as to meet the more and higher demands for magnetic materials in 21 century of high informativeness.
磁芯种类和AP法选磁芯学习资料
磁芯种类和A P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,EFD2050—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=1000uH1uH=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。
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罐型磁芯
骨架和绕组几乎全部被磁芯包裹起来,致使它对EMI的屏蔽效果非常好;罐型磁芯尺寸均符合IEC标准,在制造的时候互换性非常好;可提供简单型骨架(无插针的)和P CB板安装骨架(有插针);由于罐型形状的设计,致使与其它类型同等尺寸的磁芯相比费用更高;由于它的形状不利于散热,因此不适于应用于大功率变压器电感器。
RM型磁芯
与罐型相比,切掉了罐型的两个对称的侧面,这重设计更有利于散热和大尺寸的引线引出;与罐形相比,节约了大约40%的安装的空间;骨架有无针型的和插针型的;可以采用一对夹子进行安装;RM型磁芯可以作成扁平形状(适合现在的平面变压器或者是直接把磁芯装配到已经设计好绕组的印制板电路上);虽然屏蔽效果不如罐型的好,但是仍然不错。
E型磁芯
与罐型磁芯相比,E型磁芯的费用要低的多,再加上绕制和组装都比较简单,这种磁芯形状现在应用最广,但是它的缺点是不能提供自我屏蔽;E型磁芯可以进行不同方向的安装,也可以几付叠加应用更大的功率;这种磁芯可以作成扁平形状(是现在平面变压器很流行的磁芯形状);也可以提供无针和插针型骨架;由于其散热非常好、可以叠加使用,一般大功率电感器和变压器都使用这种形状的磁芯。
EC、ETD和EER型磁芯
这些类型的磁心结构介于E型和罐型之间。
和E型磁芯一样,他们能提供足够的空间供大截面的引线引出(适合现在开关电源低压大电流的趋势);这些形状的磁心散热也非常好;有于中心柱为圆柱形,与相同截面的长方体相比,单匝的绕组的长度缩短了11%,这样致使铜损也降低了11%,同时使的磁心能提供一个更高的输出功率;同时中心柱为圆柱形,与长方体中心柱相比,也避免了由于长方体棱角在绕制时破坏绕组线材绝缘的隐患。
PQ型磁心
PQ型磁心专门为开关电源用电感器和变压器设计。
PQ形状的设计优化了磁心体积、表面积和绕组绕制面积之间的比率;这种设计,使的使用最小的磁心提供最大的电感量和最大化的绕制面积成为可能;这种设计,使得在最小的变压器体积和重量下,获得最大的输出功率,并且占用最小的PCB安装空间;可以使用一付夹子进行安装固定;这种有效的设计也使的磁心的磁路截面积更加统一,因此这种磁心结构也使得比其它的磁心结构设计有更少的工作热点。
EP型磁心
EP型磁心的圆形中心柱立体形结构,除了与PCB板接触的末端外,完全的把绕组包裹了起来,屏蔽非常好;这种独特的形状最小化了在两片磁心装配时接触面形成的气隙的影响,并且提供了一个更大的体积和总的空间利用率的比例。
环形磁心
对于制造商来说,环型磁心是最经济的,在与其可比较的各种磁心中,它的花费是最低的;由于使用骨架,附加的和组装的费用等于零;适合时可以使用绕线机进行绕制;它的屏蔽也是非常不错的。