软磁铁氧体磁芯形状命名及标准
软磁铁氧体磁心主要品种规格及其应用(一)
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软磁铁氧体磁心主要品种规格及其应用(一)适于高频电子变压器和电感器应用的软磁铁氧体磁心,品种规格很多主要有E 型、U 型、罐型及特殊磁心等,下面作一些重点介绍。
(1) E 型磁心具有矩形截面的E型磁心,由于结构和制造简单,已成为最广泛应用的高频变压器磁心,可以在低磁通密度或高磁通密度下使用。
这类磁心通常成对使用,组成闭合磁路。
常用规格可细分为 EE 型、EI 型、ETD(EC) 型;新开发的有 EPC、EFD 型等,在平面变压器中使用。
① EE 型磁心常用规格有 EE13、EE16、EE19、EE20、EE22、EE25、EE28、EE30、EE40、EE55等。
分别表示磁心的外形尺寸。
有的适用于开关电源变压器,有的可制作驱动变压器,脉冲变压器等。
平面变压器采用更小尺寸的规格,如 EE5、EE10 等。
② EI 型磁心用一个 E 型和一个条型磁心配对作用,常用规格有 EI22、EI25、EI28、EI30、EI35、EI40、EI50等,这类磁心可以制作开关电源的变压器,也在彩电中制作枕校变压器,近年来,在平面变压器中采用更小规格除菌过滤器磁心,如 EI14、EI18 等。
③ ETD(EC) 型磁心国际电工委员会早在 1992 年就推荐了 ETD 磁心尺寸系列,以后又陆续将尺寸系列作了一些扩展,这类磁心中心柱为圆形截面(见图1-1.3),与相同面积的方形截面相比,绕线长度短,因而微孔滤膜铜耗小,漏感也低。
这类磁心国内习惯于称为 EC 型磁心,国外也有称为 ER 型磁心。
国际标准推荐的尺寸规格有 ETD19、ETD29、ETD34、ETD39、ETD44、ETD49、ETD54、ETD59。
这类磁心主要用于制作功率变压器和扼流图,更适合高频使用。
在平面变压器推荐使用低矮形的 ER 型磁心,尺寸规格有 ER95、ER11、ER14.5。
软磁铁氧体基本磁特性
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软磁铁氧体材料和磁心概述软磁铁氧体材料和磁心概述软磁铁氧体材料分类铁氧体又称氧化物磁性材料,它是由铁和其它金属元素组成的复合氧化物。
铁氧体采用陶瓷工艺,经高温烧结而制成各种形状的零件。
实际上,所有在金属磁性材料中出现的磁现象,在铁氧体中也能观察到,但是有两个基本不同点:一是铁氧体的饱和磁化强度远远低于金属磁性材料,通常为金属材料的一半到五分之一;二是铁氧体的电阻率比金属磁高一百万倍以上。
由于这种区别,对于低频(1000 赫兹以下)高功率的磁心一般采用金属磁性材料,用于较高频率(1000 赫兹以上)磁心采用铁氧体材料。
按照铁氧体的特性和用途,可把铁氧体分为永磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁等五类;如果按照铁氧体的晶格类型来分,最重要的有尖晶石型、石榴石型和磁铅石型等三大类。
高频变压器和电器中主要使用软磁铁氧体材料,因此下面主要叙述软磁铁氧体材料的分类及特性。
大多数软磁铁氧体属尖晶石结构,一般化学表示式为MeFe 2O 4,这里 Me 表示二价金属元素,如:Mn、Ni、Mg、Cu、Zn等。
软磁铁氧体材料是各种铁氧体材料中产量最多,用途最广泛的一种。
这类材料的主要特点是起始磁导率高和矫顽力低,即容易磁化也极易退磁,其磁滞回线呈细而长形状。
软磁铁氧体材料可按化学成分、磁性能、应用来进行分类。
若按化学成分来分类,则主要可分为 MnZn 系、NiZn系和 MgZn 系三大类。
MnZn 系铁氧体具有高的起始磁导率,较高的饱和磁感应强度,在无线电中频或低频范围有低的损耗,它是,1兆赫兹以下频段范围磁性能最优良的铁氧体材料。
常用的MnZn 系铁氧体,其起始磁导率μi=400~20000,饱和磁感应强度 BS=400~530mT。
MnZn 系铁氧体广泛制作开关电源变压器、回扫变压器、宽带变压器、脉冲变压器、抗电磁波干扰滤波电感器及扼流圈等,是软磁铁氧体中产量最大的一种材料(按重量计约占 60%)。
NiZn 系铁氧体使用频率 100kHz~100MHz,最高可使用到300MHz。
铁氧体磁芯经典
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开气隙提高了磁心抗饱和的能力
3. 饱和磁通密度Bs ( T )
磁化到饱和状态的磁通密度。
4. 剩余磁通密度Br ( T )
从饱和状态去除磁场后,剩 余的磁通密度。
5. 矫顽力Hc( A/ m )
从饱和状态去除磁场后,磁 心继续被反向的磁场磁化, 直至磁通密度减为零,此时 的磁场强度称为矫顽力。
软磁铁氧体的机理
放大500倍
磁心的显微结构
磁畴及磁化过程
磁化曲线及磁滞回线
软磁铁氧体的主要技术性能参数 1、初始磁导率μi
初始磁导率是磁性材料的磁导率 (μ= B/H) 在磁 化曲线始端的极限值,即
式中 μ0为真空磁导率(4π×10-7 H/m) H为磁场强度(A/m) B为磁通密度( T )
主要功能:阻抗匹配及隔离
主要技术要求:
宽频带 (20kHz~1.1MHz) 低IL(Insert Loss,插入损耗) 低THD(Total Harmonic Distortion,总谐波失真 系数)
低IL和THD是保证ADSL传输距离、避免数据误差 的关键因素
关于THD:
定义THD=20lg(V3/V1) V1为基波的振幅,V3为三次谐波的振幅 THD∝ ηB·CDF
铁氧体磁心的典型应用
信号处理(ADSL及LAN宽带变压器) 功率转换(开关电源、LCD背光源逆变器、汽车电 子 、绿色照明) EMI抑制(共模扼流圈、EMI滤波器) 大磁心的应用(逆变焊机、高频感应加热)
信号处理 1、ADSL宽带变压器 2、LAN接口变压器
1、ADSL宽带变压器(Wideband transformer) ADSL (非对称数字用户传输线) 通讯原理图
2、LCD背光源逆变器(LCD backligting inverter)
软磁铁氧体磁芯形状命名及标准
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P 接合面为平面
L
L形
Y 接合面为圆弧面
实心 M 螺纹磁芯
K 有孔
V 喇叭形 P 偏转磁芯
H 环形
T形
T
T形
T 双T形
Y 圆腿
U
U形
F 方腿
截面为矩形
Y 截面为圆形
Z
柱形
D 截面为正多边形
K 有孔
O
管形
串珠形
Y 圆孔
长×宽×厚 边×边×边×厚
外径×高 外径×高 外径×高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 外径×总高 外径×总高 外径×内径×高 外径×内径×高 长×宽×厚 外径×高×芯柱外径 外径×高×芯柱外径 外径×高×芯柱外径 孔内径×高 孔内径×高×孔数 柱截面(长×宽)×长 柱截面(长×宽)×长 外径×螺距×长 外径×螺距×长 最小内径×高 内径×高 柱截面(长×宽)×长 柱截面(长×宽)×长 底边宽 底边宽 长×宽×高 外径×高 边数×边长×高 外径×孔径×高 外径×内径×高 外径×内径×长
日本 TDK 的罐形磁芯除按 IEC133 标准生产外,其尺寸还向两端延伸,小 型罐形磁芯的尺寸有 3.3×2.6、4.6×3.1、5.8×3.2,大罐形磁芯的尺 寸有 45×29、47×28、59×36。
在 1997 年 IEC/TC51 年会上第一工作组已作讨论,并通过日本拟制修改 IEC133(1985,第三版)的新工作项目议案。1998 年 IEC133 将修改为第四版。 2.2 管、针、柱磁芯
磁芯类别
罐形磁芯 环形磁芯 螺纹磁芯 偏转磁芯 I 字形磁芯 PQ 形磁芯 EPC 形磁芯 LP 形磁芯 RM 磁芯
表 2 不一致的表示法
软磁铁氧体磁心IEC标准和国内标准
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A bs t r a c t :F e r r i t e c o r e s i n c l u d e r i n g c o r e s , E- c o r e s ,E P. c o r e s ,E TD— c o r e s ,EE R. c o r e s , E C. c o r e s EFD. c or e s ,
,
p l a n a r c o r e s , P - c o r e s , h a l f p o t - c o r e s , R I V l - c o r e s , P Q - c o r e s a n d P M- c o r e s . I n t h i s p a p e r , I E C nd a d o me s t i c s t a n d a r d s f o r
包括 3 1种 规格 , 由此可 见 ,我 国环 形磁 心尺 寸 范
围较 大 ,最 大 规格 也偏 大 。
收 稿 日期 :2 0 1 4 . 0 5 . 0 6 修 回 日期 :2 0 1 4 . 1 0 . 2 9ห้องสมุดไป่ตู้
通讯作者 :李杨
E — ma i l : k j b @7 9 8 . c o n. r c a
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磁 性材料 及器 件 2 0 1 5 年5 月
f e r r i t e c o r e s we r e i n t r o d u c e d . On t h i s b a s i s , t h e i r d i me n s i o n s i n s t a n d a r d s we r e c o mp re a d .
磁性材料
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磁性材料磁性是物质的基本属性之一.磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性.一切物质都具有磁性.自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料.磁性材料的分类,性能特点和用途:1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物.他们大多具有亚铁磁性. 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用.饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用.居里温度比较低.2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料.例如铁镍钴及其合金, 某些稀土元素的合金.在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大.可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等.铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等.5软磁材料:容易磁化和退磁的材料.锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间.镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁, 铁铝合金, 铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等.术语:1 饱和磁感应强度饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度.在实际应用中, 饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度.2 剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度.3 磁通密度矫顽力, 他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度, 使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度.4内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度.5磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积.6 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值.7 损耗角正切:他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比.8 比损耗角正切:这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值.9 温度系数:在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量.10磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值.11 居里温度:在此温度上, 自发磁化强度为零, 即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度.磁性材料的命名方法:由4部分组成:1 材料类别:以汉语拼音的第一个字母表示,R—软磁,Y—永磁, X ---旋磁,J---矩磁,A---压磁.2 材料的性能,用数字表示.3 材料的特征以汉语拼音表示.4 序号.第三部分的特征代号仅限于软磁材料)Q—高Q B—高BS U—宽温度范围 X—小温度系数 H—低磁滞损耗F—高使用频率 D—高密度 T—高居里温度 Z—正小温度系数铁氧体零件的命名方法:1 零件的用途和形状,以拼音或英文表示.2 区别第一部分相同而形状不同的零件,以汉语拼音字母表示.3 零件的规格,以零件的特征尺寸或序号表示.4 材料牌号, 零件的等级或使用范围.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。
软磁铁氧体的标准化及标准体系
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软磁铁氧体的标准化及标准体系*李克文刘剑胡滨1 软磁铁氧体技术的发展与标准化软磁铁氧体材料是发展最早的一类铁氧体材料,从1935年荷兰菲利普实验室研究成功至今已有六十多年的历史。
这类材料具有高起始磁导率(μi)、高品质因数(Q)和高电阻率(ρ)等特点,具有窄而长的磁滞回线,矫顽力(H c)低,既容易获得又容易失去磁性。
用这类材料制成的磁芯广泛用于通信、广播、电视、自动控制、航天技术、计算机技术、电子设备及其它电子信息产业技术中,作各种电感器、电子变压器、扼流圈、抑制器和滤波器等等。
软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯统称软磁铁氧体。
由于软磁铁氧体的广泛用途,近几年世界软磁铁氧体市场以年均15%的速度持续增长。
以我国为例,软磁铁氧体产量1980年为3500吨,1985年为7000吨,1990年为1.2万吨,1995年为3万吨。
1980~1990年间,年均增长率高达15.4%,平均五年翻一番,到2000年预计达6万吨。
软磁铁氧体的产量增长建立在软磁铁氧体生产技术的发展和应用技术的发展基础之上。
软磁铁氧体生产和应用技术的发展产生了软磁铁氧体的标准化,促进了软磁铁氧体标准化的发展,它们互依互存,相互促进。
ISO定义“标准化是为了所有有关方面的利益,特别是为了求得最佳的全面的经济效益,并适当考虑到产品使用条件与安全要求,在所有有关方面协作下,进行有秩序的特定活动,制定并实施各项规则的过程。
标准化以科学技术与实验的综合成果为依据。
它不仅奠定了当前的基础,而且还决定了将来的发展,它始终和发展的步伐保持一致。
”我国于1983年在ISO定义的基础上,提出了标准化的定义,即标准化是“在技术、经济、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益”。
从标准化的定义可以看出,软磁铁氧体的标准化以软磁铁氧体的科学技术与实验的综合成果为依据,通过制定、发布和实施软磁铁氧体的标准、规范,以获得一个国家或一个企业最佳的生产、管理、科研秩序和社会经济效益。
磁性材料:
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磁性材料:概述:磁性是物质的基本属性之一.磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性.一切物质都具有磁性.自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料.磁性材料的分类,性能特点和用途:1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物.他们大多具有亚铁磁性. 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用.饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用.居里温度比较低.2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料.例如铁镍钴及其合金, 某些稀土元素的合金.在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大.可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等.铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等.5软磁材料:容易磁化和退磁的材料.锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间.镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁, 铁铝合金, 铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等.术语:1 饱和磁感应强度:(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度.在实际应用中, 饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度.2 剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度.3 磁通密度矫顽力, 他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度, 使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度.4内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度.5磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积.6 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值.7 损耗角正切:他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比.8 比损耗角正切:这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值.9 温度系数:在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量.10磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值.11 居里温度:在此温度上, 自发磁化强度为零, 即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度.磁性材料的命名方法:由4部分组成:1 材料类别:以汉语拼音的第一个字母表示,R—软磁,Y—永磁, X ---旋磁,J---矩磁,A---压磁.2 材料的性能,用数字表示.3 材料的特征以汉语拼音表示.4 序号.第三部分的特征代号:(仅限于软磁材料)Q—高Q B—高BS U—宽温度范围 X—小温度系数 H—低磁滞损耗F—高使用频率D—高密度T—高居里温度 Z—正小温度系数铁氧体零件的命名方法:1 零件的用途和形状,以拼音或英文表示.2 区别第一部分相同而形状不同的零件,以汉语拼音字母表示.3 零件的规格,以零件的特征尺寸或序号表示.4 材料牌号, 零件的等级或使用范围.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。
磁环材质的辨认
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磁环材质的辨认一、软磁铁氧体磁芯:由镍锌、锰锌材料制成,应用于高频电感、变压器、滤波器等,是无线电中最常用的材料。
常见磁材可以依据其表面的涂封颜色或特征来快速识别铁粉心有三种分别涂漆颜色为:(黄/白),(蓝/黄)或(绿/蓝),(灰/黄)羰基铁涂漆颜色为:(全黄)或(蓝/白)高磁通涂漆颜色为:(全蓝)铁镍钼涂漆颜色为:(全灰),(清漆)铁硅铝涂漆颜色为:(全黑)镍锌铁氧体(NXO)不涂漆的表面粗糙,容易掉粉,颜色发灰锰锌铁氧体(MXO)不涂漆的表面较平滑,不易掉粉,颜色深非晶纳米晶合金多涂有全红,全蓝,全白等颜色,与上述涂封有明显区别。
二、铁氧体磁环磁导率的测算:1、测量磁环的外径D,内径d,环的高度H,单位mm。
2、用漆包线穿绕10~20圈,绕紧点,不要太松,测量其电感量L,单位为uH,电感量大点测算误差小,电感量小测算误差就会大,请根据实际需要确定穿绕的圈数N。
3、将以上数据代入下式计算出大约的磁导率u0u0=2500*L*(D+d)/((D-d)*H*N*N)例如:13X7X5的磁环,绕20圈,测得电感量23uH,代入上式计算u0=2500*23*(13+7)/((13-7)*5*20*20)=1150000/12000=95.8 测算结果与磁导率100的规格最接近,确定该磁环的u0是100,注意一般u0标称误差有+-10%。
对于没有参数的磁环可以首先根据外观特征初步判断是哪种材料,再测算磁导率,就可以确定该磁环的主要规格了。
三、怎样区分锰锌还是镍锌铁氧体锰锌铁氧体MXO和镍锌铁氧体NXO是目前生产的软磁铁氧体中品种最多、应用最广泛的两大系列磁芯元件。
我们知道,用于电视机中作行输出变压器的U形磁芯、偏转磁芯、还有作变压器的E形磁芯,一般都是锰锌铁氧体材料制成的。
用于收音机中的磁性天线,有锰锌也有镍锌,但可从棒端不同颜色来区别。
例如,有的工厂在锰锌中波磁棒的棒端喷有黑漆,在镍锌短波磁棒的棒端喷有大红色漆。
软磁铁氧体材料

软磁铁氧体材料吕迪格尔·德赖尔(Rudiger Dreyer) <卡施克(Kaschke)合资有限公司,格廷根,德国> 本文对软磁铁氧体的结构—特性关系进行研究.介绍高磁导率的锰锌铁氧体,功率传导直至2MHz的锰锌铁氧体和电磁兼容应用的镍锌铁氧体.讨论工艺的影响,特别是对锰锌铁氧体在还原气氛下的烧结控制以及最佳的还原气氛状态的调节.此外,重点介绍铁氧体在功率传导,照明技术,抗干扰和通信技术领域中的应用. 1. 物理的基本原理 一般惯用的说法是对一种显示铁磁性特性的材料称之为”磁性材料”.在这种情况下,电子自旋的所有的磁距通过交换作用在同一个方向上进行排列(图1a),并被保持到不超过该材料特定的极限温度(居里温度Фc).其可达到的磁性参数,如磁导率,磁通密度等是最大.在一定的条件下,邻近的自旋可以处于反平行的,人们称之为反铁磁性(图1b).最好直观的是,当我们将晶体晶格划分成两个亚晶格时,在此际,每个亚晶格又重新是铁磁性的,但是显示出相反的排列.如果每个亚晶格经不同强度的磁化时,那么通过外界作用的磁化保留是不完全的,存在着一种磁性起作用的材料.人们对这种状态称之为亚铁磁性.(图1c).a) 铁磁性 b) 反铁磁性 c)亚铁磁性图1 磁性的状态带有奇数原子的电子具有不平衡的自旋,以致产生一个外部的磁距.在过渡金属(3d-原子)中,这个数还要大些,因为3d-轨道首先将占据单个的(Hund’sche 规则).表1: 3d-金属或挑选的3d-离子的磁距μBS cTiV CrMnFeCoNiCuZnμB1 2 3 4 5 4 3 2 1 0S c3+Ti4+V5+Cr3+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+Cu2+Zn2+μB0 0 0 3 5 4 3 2 1 0(还有其他的价态,在这里没有列举的,但是在铁氧体中具有重要作用的有:例如Fe3+ 的磁距为5个玻尔磁子和Mn3+ 为4个玻尔磁子)所有亚铁磁性的物质(材料)都概括在”铁氧体”之中.最简单的铁氧体的成分是用化学式MeOFe2O3 (或MeFe2O4)来表示.这里Me是一个两价的金属离子,如Mn,Fe2+,Co,Ni,Zn或Mg,或者是这些金属的混合物.一般来说,铁氧体就有一个尖晶石结构(称之为矿物尖晶石的晶格:MgAl2O4).在一个单位晶胞中,可能有64个四面体座和32个八面体座,其中仅有8个四面体座和16个八面体座被占据.在软磁铁氧体种类中,特别是具有应用技术意义的有两组:Ni-Zn铁氧体和Mn-Zn 铁氧体.为此,将说明除了Fe2O3和ZnO外,或者是NiO,或MnO所组成的结晶晶格的结构.为了改善对此获得的性能,可以添加各种不同的掺杂,如CoO,TiO2,V2O5,SnO2,CaO或SiO2.技术上可使用的铁氧体的成分局限于一个相对小的范围内,在这方面,FeO3是位于化学计量的范围或有点超化学计量范围(见图3).图2 尖晶石晶格 图3 Mn-Zn 铁氧体混合物在这个范围内,我们可以用各种不同的成分来确定其需要的性能,例如磁导率,饱和磁通密度或居里温度.铁氧体与一种铁磁性磁体(例如与纯铁)来作比较,那么其区别主要是下列的参数: 纯铁的初始磁导率为100000~200000,约高于最高磁导的铁氧体(μI ≈25000)8倍纯铁的饱和磁感应强度为2.3T,约高于铁氧体(约550mT)值的4倍.铁氧体由于它的氧化物基,具有与半导体(Mn-Zn 铁氧体)或电介质(Ni-Zn 铁氧体)可比较的电导率,对此比金属低约106~1012.由此其后果是诱发的涡流在显著较高的频率时才起作用,所以薄片叠成的纯铁在最大频率到10KHz 时使用,而铁氧体直到GHz-范围还能保持磁性有效的.为了能够说明一种磁性材料的性能,材料特定的磁滞曲线的确定提供一个重要的帮助. 由此可以推导出如初始磁导率和增量磁导率,饱和磁通密度,剩余磁通密度和矫顽磁场强度等参数.虽然目前已经能购买到可以很容易用来确定频率直至10MHz 时的磁滞曲线的仪器(价格约250000DM),在一般情况分别对单个参数进行测量或计算.1.1初始磁导率μi作为表示一种软磁材料的基本特性,在一般情况下是考虑材料的磁导率.一般的定义是:HBu u ∆∆=01---------------------(1)由于磁滞曲线的非线性,我们立即看到,不可能给出唯一的磁导率.那么确定各种不同的有区别的磁导率要根据当时应用的需要.人们对铁氧体应用初始磁导率μi 作为材料参数,其是用很小的最大磁化磁场(B ≤0.25mT)来定义的:HB u u H i ∆∆=→00lim 1-------------------(2) 试图对μi 进行计算,考虑到材料的内在参数,其相互关系将通过下列公式给出1) :...2+•+=σλK Si E M u --------------------------(3)式中:Ms—饱和磁化强度 Ek—各向异性能 λ—磁致伸缩常数 σ--势能然而,对一个实体的铁氧体的初始磁导率要进行精确分析的计算是不可能的.但是这些公式指出,高磁导率的和最高磁导率的铁氧体的初始磁导率是以高的饱和磁化强度,微小的各向异性和一个理想的晶体结构为先决条件的.然而,当这些先决条件也被满足时,μi 值还很大程度上取决于外界的压力;即材料处于压力下(例如在涂复时或在一个紧绕的绕组中),其磁导率可能下降直至60%.唯一能够精确测定μi 的磁芯形状是环形磁芯.由于他的形状和绕缠线圈的方式,实际上磁力线的走向完全在磁芯内部,磁导率不会由于气隙产生露磁而降低.对于通过绕组产生的磁场H 适用于下面的近似方式:el I N H •=--------------------------------------(4)式中:N—绕组匝数I--测试电流和 L e —平均磁路长度.因此,我们通过少的绕组匝数,小的测试电流和长的磁路长度来获得一个小的磁场.用于测定材料特性数据大多数选择一个外径约为30mm 的环形磁芯,在上面绕上10匝或20匝的线圈.测试电流是通过(仪器侧预先确定)测试电压和仪器的内阻来确定的.如果仪器有较多个测试电压时,那么原则上是选择最低的.按照IEC 规定,作为测试频率值应该选择远低于旋磁性的谐振,所以对所有的材料统一的规定,F ≤10KHz;与此同时,测试温度与室温,即约25℃. 1.2增量磁导率μa 如果我们将磁场从接近零开始加上较大的值时,那么将改变磁滞曲线的斜率.如果我们将这个斜率作为磁通密度B的函数时,那么曲线在B=0开始与初始磁导率一起增大,为了超过一个最大值接近1. HBu u a 01= ---------------(5) 人们对这样获得的磁导率称为增量磁导率μa,其在功率感抗的设计参数中是一个比μi更重要的参数,在较弱的磁场下μa能够明显的区别与μi.超过最大值后,L值降低并在末端效应中接近1(=达到饱和磁通密度).曲线的走向是与温度有依赖关系,图4是表示对25℃和100℃的相关性. 图4 增量磁导率μa作为温度T的函数 1.3饱和磁通密度Bs,剩余磁通密度Br,矫顽磁场强度Hc 由于磁场的增强,首先是外斯畴壁的布咯赫壁位移,在一个非弹性的反转过程之前,同磁化强度的转动导向H 的方向.当所有的磁距被排列时,达到最大的磁通密度(=饱和磁通密度Bs)当磁场H 减小时,由于不可逆的巴克好生一阶跃,曲线不再按磁场增强时的走向.在H=0时,滞留一部分(在外部起作用的)磁感应强度,剩余磁通密度Bs.这与工艺过程,磁芯形状和其他可影响的参数有相互依赖关系.为了使这个剩余的磁通密度为零,必须要接上一个相反极性的外界磁场.这个磁场的强度是一个材料特定的参数,矫顽力Hc.1.4损耗一种磁性介质的每次交流磁化都带有损耗,在很弱的磁化磁场下首先是涡流损耗和后效损耗,在稍强些的磁化磁场( B ≈10mT)下还附带有磁滞损耗,在这些范围上,在磁芯中发生的损耗功率直接用W/g或W/cm3来说明. 1.4.1 相关损耗因数 tanδ/μi 在一个交变场磁化时,在磁芯中产生的磁通密度B 不是在与施加的磁场的相位中(模拟交变电流和交流电压).在产生的磁化强度与磁通密度之间的角δ被称作为损耗角.损耗角越小,材料的Q 值越高.由于这些原因,品质因数Q 被如下来定义:'''tan 1uu u a ==δ --------------(6)对Q 的精确测量一般的使用一种Q 表,其是按照可调谐的振荡回路的原理来工作的.为了将振荡回路调准到谐振上,对此,测试频率调整到固定置位和电容量无极可变的.因为品质因数的测量只有在绕缠的组件上才有可能,真正的材料品质只能够通过对微小的欧姆分量的外推法来确定.然而由于小的相位角,那么我们获得的Q 值非常的离散,因此要更好的证明是可靠的,质量因数是在规定的绕组的情况下来说明并放弃外推法.可是直至今天还没有标准化的测试方法,因此对不同的生产厂的不同材料依据产品目录值来进行对比是不适宜的.1.4.2 磁滞损耗,涡流损耗和后效损耗一种软磁材料的损耗是有较多的部分形成的,按照JORDAN 2) 可以将其分别成3个单独的相加的参数.即磁滞损耗,涡流损耗喝后效损耗:L f n L f e L H f h R R R R eff n e h v ••+••+•••=++=2 -------------------(7)式中: Rh—磁滞损耗电阻 Re—涡流损耗电阻 Rn--后效损耗电阻h,e,n—相对应的损耗系数为了能够将损耗进行分离,将商 R v /f*L 作为在不同Heff 值时频率f 的函数并且图解的对磁场强度与频率零进行外推. 磁滞损耗时由于材料的反复磁化而产生的.因为磁距进行排列不是完全”无摩擦的”和可逆的,所施加的磁场能的一部分转变为热量.在这种情况下,磁滞曲线的面积是所产生的损耗的量值. 涡流是发生在电导的介质中,当经过时间上的变化时,磁通密度产生诱导的环电压.由此出现的涡流在这方面产生的一个磁感应强度,其方向始终是与外界磁场相反的(楞次定律).由此为了保持由此产生的损耗尽可能的小,人们需要具有高电阻率的或宽磁滞曲线的材料(参见第1.5节). 后效损耗由于驰豫过程而形成的.例如当布咯赫壁由于各向异性的晶体场能使电位阱”深化”,不仅因为阳离子扩散,而且因为支撑内部由热能来源的起伏场.然而如果布咯赫壁在一般情况下承受强大的结合力或完全缺乏时,那么将附加低的后效损耗,磁滞损耗也小(叵明伐型—铁氧体). 1.4.3 功率损耗Pv 在较强的磁化磁场中,将直接测量重量单位的或体积单位的磁芯损耗.按照定义,涡流损耗不应该计算在功率损耗,可是测量技术不可能轻而易举的将其分开.对此,人们认识到其影响,在一个双对数的描绘中,损耗作为频率的函数时,开始的线性上升自一个较低的频率开始,超正比的升高.在这些频率下适用:q P v B f r P ••= -------------------------(8)式中:r,p 和q 是材料常数,通常是烧绕过程能对其有影响,所以必须根据实践经验来确定.(参见图5)图5功率损耗作为频率的函数标准测量位置建立在直至1MHz 的基础上,以一个电压信号与一个电流等值的信号的倍增为底数:φcos ••=I U P -------------------------(9)在这时,电流与电压之间的相位差关系到在磁芯中消耗的能量.为了对测量对象记忆正弦形的电压,功率放大器必须提供高的视在功率和低的内阻.电流将通过一个纯粹的直流电阻来进行测定,由此进行电压测量.紧接着进行电流和电压的倍增. 通常,损耗在室温和100℃下,在磁化磁场为 50mT ,100mT 和200mT时进行测量.频率范围是从16KHz(在黑白电视机中行扫描变压器的频率)在这同时扩展到超过1MHz,在此之际对于高频只把低的磁化磁场(≤50mT)考虑在内. 由于经过引线和触点的能量反射,在≥1MHz范围中进行测量是非常昂贵的和不精确的.所以对于计量目的和试验目的,为了尽可能进行精确的测量,人们应用一种量热的方法. 在这个场合,首先是将样品放到所希望的测试频率中施加规定的磁化磁场,并测量其放出的热量.然后在一个纯粹的直流电阻下用直流电流和直流电压来调整相同的温升,由此可以通过简单的倍增来计算功率损耗. 1.5 电阻率ρ 如在第1.4.3节中提及的,电阻率确定涡流损耗的效应.如果我们对曲线走向用电阻率ρ作为频率的函数时,那么首先时保持恒定并且在较高的频率时才渐近地下降到一个恒定的,较低的值.对此的原因是微晶不同的电导率和其围绕的(绝缘的)晶界.如果取决于价电子和传导带的状态时,按频率情况而定,两个部分的一个占主要部分.结果是在用于高频(f=0.5-1MHz)的功率铁氧体中要求小的晶粒尺寸. 对于功率铁氧体来说,电阻率的一个其他的不判影响是它的温度相关性,并通过玻兹曼—函数给出: ()TK E A eT •−•=0ρρ ---------------(10) 在一个激活能EA为0.1-0.5eV3) 时可以通过对磁芯进行加热从20℃到100℃时,电阻率出现二等分,这将导致在较低的频率时涡流损耗已经开始插入.在测量电阻率ρ时的困难是由于接上了测量导线.由于他的类似半导体的特性,容易有累接阻抗通过绝缘层,使精确的测量失真. 一种常用的可能性是接触铆焊,用银-钯糊剂经丝网印刷.紧接着用可焊的材料进行电镀的覆层. 1.6 频率特性 如果我们对曲线的走向用初始磁导率μi作为频率的函数时,那么,曲线首先有一段恒定,然后当超过最大值(谐振回路的放大系数)后,陡度较大或较小的下降.初始磁导率越高,这个最大值向较低的频率移动越多.作为经验公式适用于铁氧体的使用频率与1/μi成正比.通过适合的粉末制备(特别是研磨细度)和最佳的烧结可以对”频率稳定性”明显地改 善.在频率范围在最大值以上时,这个材料不能再用作规定L-值的电感,因为制造工艺的最佳化仅被限制在旋磁性的谐振以下的范围上,并且在不同的制造批中磁导率下降可能是不相同的. 图6 复数磁导率的实数部分μ’和虚数部分μ”作为频率f的函数 1.7 温度特性,居里温度Qc 一种铁氧体材料的温度曲线很强烈的取决于他的成分(特别是掺杂)和烧结过程.如在任何一种磁性材料中有一规定的温度,在这个温度(居里温度Qc)上磁性消失.按初始磁导率前是陡度升高(最初的最大值),然后陡度下降. 和制造的‘精确”,初始磁导率的接近Qc远低于居里温度之下时,一般情况下还出现一个另外的最大值(SPM=感应的磁导率最大值).对于特殊用途(例如在滤波器铁氧体中)可以对μi(T)—曲线通过掺杂(特别是通过C o O;由于他影响磁晶各向异性常数K1的曲线走向)起作用,使其超过所期望的温度范围时单调地升高.2. 制造方法通常是应用粉末状的金属氧化物或金属碳酸盐来作为原材料,其不仅是可以合成制造而且可以用例如钢回收利用设施产生的”副产品”.在最佳成分的称量后,将原始材料在(用少许的水和有机的粘合剂)湿润之前在一个混料机中进行均匀化。
常用铁氧体磁芯规格、型号与技术参数
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常用铁氧体磁芯规格、型号与技术参数常用功率铁氧体材料牌号技术参数EI型磁芯规格及参数型号 A B C D E F HAe(c㎡)Le(cm)Ve(cm3)ALnH/N2µeEI1616 —— 5 12.2 — 2 0.198 3.46 0.67 1100 1575 EI1920 —— 5.2 13.55 — 2.3 0.24 3.96 0.95 1400 1825 EI2222 12.6 6 6 14.3 10.3 4.5 0.42 3.93 1.63 2400 2255 EI2525.3 19 6.5 7 15.3 12.2 2.7 0.41 4.7 1.927 2140 1962 EI2828 18.6 7.5 11 16.5 12.0 3.5 0.86 4.82 4.145 4300 1960 EI3030 19 11 11 21 16 5.5 1.11 5.80 6.44 4750 1984 EI3333 ——13 23.5 —9.7 1.185 6.75 8.00 4450 2030 EI3535 24.5 10 10 24 18 4.6 1.01 6.71 6.80 3950 2100 EI4040 26.8 12 12 27.25 21 7.5 1.48 7.7 11.3 5000 2070 EI5050 34 15 15 33 24.5 9 2.3 9.4 21.6 6300 2070 EI6060 44 16 16 36 28 8.5 2.47 10.9 27.1 6000 2126PQ型磁芯规格及参数型号 A B C D E F IAe(c㎡)Le(cm)Ve(cm3)AL(nH/N2)μePQ 20/16 20.5 8.2 14 18 8.7 12.5 5.4 0.62 3.74 2.31 3880 1868 PQ 20/20 20.5 10.2 14 18 8.7 12.5 7.4 0.62 4.54 2.79 3310 1944 PQ 26/20 26.5 10.2 19 23 12 12.6 5.9 1.19 4.63 5.49 6170 1920 PQ 26/25 26.5 12.5 19 22.5 12.2 15.5 7.9 1.18 5.55 6.53 5250 1972 PQ 32/20 32 10.4 22 27.5 13.7 19 5.6 1.70 5.55 9.42 7310 1896 PQ 32/30 32 15.3 22 27.5 13.7 19 10.5 1.61 7.46 11.97 5140 1898 PQ 35/35 35 17.5 26 32 14.6 23.5 12.35 1.96 8.79 17.26 4860 1733 PQ 40/40 41 20.0 28 37 15.2 27.5 14.6 2.01 10.19 20.45 4300 1738 PQ 50/50 50 25.1 32 44 20.35 31.5 17.9 3.28 11.3 37.24 6720 1850EE型磁芯规格及参数型号 A B C D E FAe(c㎡)Le(cm)Ve(cm3)AL(nH/N2)μeEE10 10.2 8 2.4 4.75 5.5 1.3 0.12 2.61 0.315 1006 1767EE13 13<FONT,&NB, ,SP;&NBSP;STYLE="FONT-SIZE:9pt? face=" 宋体?>102.7 6.15 6 1.3 0.1713.02 0.517 1100 1550EE16 16 12 4 5 7 2 0.19 3.40 0.65 1200 1728 EE19 19 14 4.8 4.9 8 2.6 0.22 3.90 0.86 1350 1880 EE25 25 15.6 6.6 6.5 9.5 3.3 0.40 4.90 1.96 2000 1952 EE30 30 20 11 11 13 5 1.09 5.80 6.32 4750 2000 EE33 33 ——13.7 13.8 — 1.15 7.55 8.71 3840 2000 EE35 34.9 26.5 9.3 9.5 14.2 4 1.06 7.00 7.39 3790 1990 EE40 40 28 11 11 16.5 6.5 1.48 7.70 11.40 4250 2040 EE42 42 29.6 12.2 15.2 21 6.2 1.82 9.70 17.60 4700 2510 EE50 50 35 15 15 21 8.5 2.26 9.60 21.7 6250 2125 EE55 56 37.6 17.2 21.0 27.5 9 3.54 12.3 43.5 7100 1977 EE60 60 44.6 16 16 22 8.3 2.47 11.0 27.2 6000 2135 EE70 71 46.6 22.2 20 54 11.1 4.45 23.18 103.0 4820 1990 EE72 72.3 53.5 19 19 20 9.5 3.58 13.4 48.1 6700 1995 EE80 79.3 59.4 20 19.8 37.5 9.5 3.81 18.3 69.8 5200 1980EC、EER型磁芯规格及参数型号 A B φC D E F E-EA e(c㎡)Le(cm)V e(cm3)AL(nH/N2)μeEC90 91 71.2 30 30 45 9.6 91/90 6.24 21.6 13.50 5550 —EC70 71 43.4 16.8 16.8 34.5 11.7 71/69 2.79 14.4 40.1 4800 1963EIC70 70 44 16.2 16.2 29.8 6.8 70/39 2.79 ————EC52 53 32.1 13.75 13.75 24.2 8.7 53/49 1.8 10.5 18.8 4200 1942EER49 49 37.4 16.9 16.9 27 8.4 49/54 2.46 11.8 29.09 5700 1900EER49 49 37 16.9 16.9 21.5 6.5 49/43 2.55 10.0 25.5 5700 1900EER49 49 37.3 17 17.2 19 6.5 49/38 2.291 9.72 22.26 5500 1860EER42 42 32.5 17.3 19.5 21.3 5.9 42/43 2.40 9.86 23.64 5760 1900EER42 42 31.3 15.1 15.5 22.4 5.7 42/45 1.825 10.18 18.57 4200 1860EER40 40 29.4 13.3 13.3 22.4 7 40/45 1.528 10.24 15.64 3450 1840EER28 28 21.9 10 11.4 17 4.3 28/34 0.814 7.55 6.14 2500 1900铁氧体磁芯上绕上线圈可制成电感器或变压器,它们广泛用于仪器仪表,通信设备和家用电器中。
软磁铁氧体磁心主要品种规格及其应用(三)
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软磁铁氧体磁心主要品种规格及其应用(三)适于高频电子变压器和电感器应用的软磁铁氧体磁心,品种规格很多主要有E 型、U 型、罐型及特殊磁心等,下面作一些重点介绍。
(3) 罐型磁心罐型磁心是专门为低损耗(高 Q)线圈设计的一种标准系列磁心,早在 1967 年国际电工委员即以 133 号公报推荐了标准系列尺寸,近年来又经过不断的修改补充。
罐型磁心有很多优点,如结合面较大,屏蔽好,漏感及分布电容小,电感可以调节(配以调节芯后)等,因此获得广泛采用,近年来,已派生出 RM 型磁心(或称方罐型磁心)、PM 型磁心。
①罐型磁心国内对罐型磁心是用“G”表示,数字则表示外径尺寸,如常规生产的品种规格有 G9、G11、G14、G18、G22、G26、G30、G36、G42 磁心。
近年来为适应电子设备小型化需要,国际标准已增添了更小尺寸的系列,如 G33、G46、G58、G74 等,但国内尚未大量生产。
这类磁心的中心柱有实心和空心两种,空心中配以调节磁心后,可制作调谐电感器、调谐变压器;带实心中心柱的罐型磁心,适于制作宽带变压器。
② RM 型磁心结构与罐型磁心相比,扩大了引线槽的切口部分,可便于大电流引出线,因而扩大了应用范围,不仅能制作调谐变压器、宽带变压器、还能制成功率变压器。
这类磁心设计时特别考虑了符合 254mm 印刷电路网格,底部是有切口的方形,所以又称为方罐型。
常用规格有RM4、RM5、RM6、RM7、RM8、RM10、RM14。
中心柱具有中心孔或无中心孔两种。
对于宽带和功率变压器应用,均采用实心的中心柱,这会得到更高的有效磁导率。
中心柱也可以开气隙,以满足迭加直流或改善磁性能等要求。
③ PM 型磁心也是一种罐型芯派生结构除菌过滤器磁心(见图1-2(6))。
具有比罐型磁心更大的引线槽,更适合功率方面应用,如开关电源变压器,雷达用的脉冲功率变压器,也适合其它宽带应用。
这类磁心具有罐型芯各种优点,如良好屏蔽,防止杂散磁场干扰,小的漏感和分布电容,在功率应用时有大的截面积,更于加工精密的气隙等。
软磁铁氧体的标准化及标准体系
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软磁铁氧体的标准化及标准体系*李克文刘剑胡滨1 软磁铁氧体技术的发展与标准化软磁铁氧体材料是发展最早的一类铁氧体材料,从1935年荷兰菲利普实验室研究成功至今已有六十多年的历史。
这类材料具有高起始磁导率(μi)、高品质因数(Q)和高电阻率(ρ)等特点,具有窄而长的磁滞回线,矫顽力(H c)低,既容易获得又容易失去磁性。
用这类材料制成的磁芯广泛用于通信、广播、电视、自动控制、航天技术、计算机技术、电子设备及其它电子信息产业技术中,作各种电感器、电子变压器、扼流圈、抑制器和滤波器等等。
软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯统称软磁铁氧体。
由于软磁铁氧体的广泛用途,近几年世界软磁铁氧体市场以年均15%的速度持续增长。
以我国为例,软磁铁氧体产量1980年为3500吨,1985年为7000吨,1990年为1.2万吨,1995年为3万吨。
1980~1990年间,年均增长率高达15.4%,平均五年翻一番,到2000年预计达6万吨。
软磁铁氧体的产量增长建立在软磁铁氧体生产技术的发展和应用技术的发展基础之上。
软磁铁氧体生产和应用技术的发展产生了软磁铁氧体的标准化,促进了软磁铁氧体标准化的发展,它们互依互存,相互促进。
ISO定义“标准化是为了所有有关方面的利益,特别是为了求得最佳的全面的经济效益,并适当考虑到产品使用条件与安全要求,在所有有关方面协作下,进行有秩序的特定活动,制定并实施各项规则的过程。
标准化以科学技术与实验的综合成果为依据。
它不仅奠定了当前的基础,而且还决定了将来的发展,它始终和发展的步伐保持一致。
”我国于1983年在ISO定义的基础上,提出了标准化的定义,即标准化是“在技术、经济、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益”。
从标准化的定义可以看出,软磁铁氧体的标准化以软磁铁氧体的科学技术与实验的综合成果为依据,通过制定、发布和实施软磁铁氧体的标准、规范,以获得一个国家或一个企业最佳的生产、管理、科研秩序和社会经济效益。
常用铁氧体磁芯规格

EE25 25
15.6
6.6 6.5 9.5 3.3 0.40 4.90 1.96 2000 1952
EE30 30
20
11 11 13 5 1.09 5.80 6.32 4750 2000
EE33 33
—
— 13.7 13.8 — 1.15 7.55 8.71 3840 2000
EE35 34.9
90 100
—
—
PC40 2300 510
95 14.3 >215 600
— —
450
410
2500B 2500 490 100 15.9 >230
95 70 75
—
—
B25 2300 510 130 15.9 >220 600
— —
450
410
3C8 2000 450
— 18.8 >200 900
EIC70 70 44 16.2 16.2 29.8 6.8 70/39 2.79 — —
——
EC52 53 32.1 13.75 13.75 24.2 8.7 53/49 1.8 10.5 18.8 4200 1942
EER49 49 37.4 16.9 16.9 27 8.4 49/54 2.46 11.8 29.09 5700 1900
— —
—
—
N27 2000 510
— 20 >220 48 — —
—
—
公司
—
— TDK TDK TOKIN TOKIN FERROCXLUBE SIEMENS
EI 型磁芯规格及参数
Ae Le Ve AL 型号 A B C D E F H
锰锌软磁铁氧体磁芯参数-应用于变压器

4
6000 5000 4000 3000
磁 芯 损 耗 Pc( kw/m)
3
10
50
0k
Hz
10
3
Hz 0k 30 Hz 0k 20 Hz 0k 10
10
2
2000 1000 0 0 40 80 120 160 200 240 温度T(℃)
10
1
25
kH
z
50
kH
z
60 C 100 C 10
ISO9001:2000 Certified
锰锌软磁铁氧体
MnZn MnZn Ferrite Cores Selection Guide
江门市华林磁电有限公司
Jiangmen Hualin Magnetoelectric Co., Ltd.
1/49
目
录
Contents
☆锰锌铁氧体材料特性 MATERIAL CHARACTERISTICS………………………………………………3 ☆术语及定义 TERMS & DEFINITIONS…………………………………………………………………10 ☆CI 型 ☆EE 型 ☆EED 型 ☆EER 型 ☆EI 型 CI CORES…………………………………………………………………………………………13 EE CORES……………………………………………………………………………………… 14 EED CORES……………………………………………………………………………………21 EER CORES……………………………………………………………………………………22
JLH-5
温度T(℃)
8/49
JLH-12、JLH-15 材料特性曲线图 Curve Graph of JLH-12、JLH-15 Material Characteristics
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。
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IEC223(1966,第一版)《磁性氧化物制成的圆天线棒和扁天线棒的尺寸》, 该标准分别于 1976 年和 1977 年进行了补充,形成了 IEC223A(1976)和 IEC223B (1977)。我国于 1988 年等同采用 IEC223 制定了国家标准 GB9636-88。该标 准给出了圆天线棒和扁天线棒的有关资料,包括圆天线棒、扁天线棒和柱体截 面的圆天线棒的尺寸及其公差,以及检查形位公差的量规和抗弯强度的检验方 法等。 2.5 X 形磁芯
被编入中国电子技术标准化研究所出版的《电子工业推荐性标准汇编》第八辑 中。该标准给出了 X 磁芯和线圈骨架的设计资料,并以附录 A,B,C,分别给 出了“符合基本标准的交叉形磁芯的标准”、“符合基本标准的交叉形磁芯线 圈骨架标准”和“符合基本标准的检验交叉形磁芯的量规标准”。IEC226 规定 了 X22、X25、X30、X35 等四种规格的磁芯。X 磁芯正在被其它磁芯所代替,不 是推荐生产和使用的磁芯形状。 2.6 RM 磁芯
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。
IEC220(1996,第一版)《磁性氧化物制成的管、针、柱磁芯的尺寸》。 该标准等同采用为我国标准 GB/T11433-89。
该标准给出了最大外径为 25mm,且具有圆形截面的管、针、柱磁芯的有关 资料,包括检查直径和曲率的量规的形状、尺寸及其公差。该标准规定未经研 磨的管、针、柱磁芯的外径为 1mm 左右时,其公差约为±5%,外径为 10mm 和 大于 10mm 时,其公差为±3%;经无心研磨的磁芯,外径的总公差通常为 0.05mm。 2.3 螺纹磁芯
磁芯类别
罐形磁芯 环形磁芯 螺纹磁芯 偏转磁芯 I 字形磁芯 PQ 形磁芯 EPC 形磁芯 LP 形磁芯 RM 磁芯
表 2 不一致的表示法
IEC 中国(SJ)
日本 (TDK)
日本 美国 日本 日本 (JIS) (MMPQ) (TOKIN) (FDK)
P
G
P
P
/
FP
/
R
H
T
FOR
T
FR
FR
/
M
TH
/
/
IEC 于 1995 和 1996 年分别对 IEC421(1983)进行了修改,补充了 RM12、 RM14A 磁芯,低磁通密度测量和高磁通密度测量的典型测量线圈和中心柱无孔 的各种规格的 RM 磁芯(R4~R14A)的有效参数值。 2.7 环形磁芯
IEC525(1976,第一版)《磁性氧化物或铁粉制成的环形磁芯的尺寸》, 1980 年进行第一次修改。该标准等同采用为 SJ/T2881-88 电子行业标准。该 标准给出了横截面为矩形的环形磁芯的指导性技术数据和资料。用磁性氧化物 或铁粉制成的环形磁芯主要用作脉冲变压器和宽带变压器。该标准依据带有绕 组的环形磁芯的总体积恒定时,其内外径比和内径高度比以绕组的 Rdc/L 为佳 规定环形磁芯的尺寸。内径与外径之比为 0.6,高度与内径之比为 0.5。附 录 A 给出了“符合本标准提供的基本数据的环形磁芯尺寸系列”和“根据实际 情况选取的环形尺寸系列”,两个尺寸系列中都分别给出相应规格磁芯的有效 参数值。 2.8 EC 磁芯
PM PM 磁芯
RM
方形
R
日形
X 交叉形
Q 其它形
外径×长
PM 形
外径×总高
方形
印制电路板网格数
截面为矩形
边长
X 形(有或无中心孔)
边柱内径
注:总高即为一对磁芯的高
1.2.2 磁芯形状符号的国际、国内规定 IEC 标准制定的基础是 IEC 的各国家委员会,IEC 标准又被各国家所采用。
因此,IEC 标准所规定的磁芯形状符号基本上和各个国家、地区所使用的符号 相一致,如 E 形、EC 形、ETD 形、EP 形、EI 形、EE 形、I 形、U 形、RM 形、 PM 形等等。不一致的举例见表 2。
Q 其它形
Y 圆片
直径×厚
F 矩形片
S 三角片
Q 其它形
M 有螺纹
D
帽形
K 有孔
Z 有中心柱
中心柱截面为方形
C 中心柱截面为圆形
E
E形
I EI 形
TD ETD 形
P EP 形
G
罐形
有中心柱(有或无孔)
K 无中心柱、有孔
截面为矩形
H
环形
Q 其它形截面
B 扁环形
工形
I 工、王形 W 王形
K 有孔
S 双孔 K 有孔磁芯
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。表 1 中磁芯类别及形状的符号用汉语 拼音字母或英文字母表示。
类别 符号 意 义
A
棒形
B
片形
表 1 SJ 规定的磁芯类别及形状的符号
符号
形状 意义
特征尺寸
Y 圆形
直径×长
B 扁形
长×宽×厚
IEC226(1967,第一版)《磁性氧化物制成的交叉形磁芯(X 磁芯)及其 附件的尺寸》,该标准于 1970 年作第一次补充,形成了 IEC226A(1970),于 1982 年进行了一次修改。由于 X 磁芯的机械强度较低,国内生产单位不多,该 标准只是为了采用国际标准需要,于 1987 年等同采用为 SJ/Z9072.2-87,
D 多孔
P 接合面为平面
L
L形
Y 接合面为圆弧面
实心 M 螺纹磁芯
K 有孔
V 喇叭形 P 偏转磁芯
H 环形
T形
T
T形
T 双T形
Y 圆腿
U
U形
F 方腿
截面为矩形
Y 截面为圆形
Z
柱形
D 截面为正多边孔
长×宽×厚 边×边×边×厚
外径×高 外径×高 外径×高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 底边长×总高 外径×总高 外径×总高 外径×内径×高 外径×内径×高 长×宽×厚 外径×高×芯柱外径 外径×高×芯柱外径 外径×高×芯柱外径 孔内径×高 孔内径×高×孔数 柱截面(长×宽)×长 柱截面(长×宽)×长 外径×螺距×长 外径×螺距×长 最小内径×高 内径×高 柱截面(长×宽)×长 柱截面(长×宽)×长 底边宽 底边宽 长×宽×高 外径×高 边数×边长×高 外径×孔径×高 外径×内径×高 外径×内径×长
/ TH.TP
/
P
CR,CRS /
/
/
Dy
/
I
DR
/
/
FB
/
/
PQ
PQ
/
PQ
PQ
FPG
/
/
EPC
/
/
FEPC
/
/
LP
LP
/
RM
RM
RM
RM
RM
FQ
RM
2 磁芯尺寸标准 磁芯尺寸标准是保证磁芯互换的重要依据。现代经济是全球经济,全球经
济的一个重要特征是国家间的技术壁垒减少到最小。一个国家的某个企业所生 产的产品可以在全世界范围内经销,它所需要的产品也可在全世界范围内采 购,这就要求各个国家都尽可能按国际标准组织生产,按国际标准进行产品交 收。IEC 标准是电工电子方面的国际标准,它越来越多地被各个国家共同采用。 IEC 制定的磁芯尺寸标准截止 1998 年 8 月共有 14 个。我国等同采用的标准有 12 个。下面列出了磁芯尺寸的 IEC 标准和我国标准的名称及编号,并作简单介 绍。 2.1 罐形磁芯
该标准根据损耗 最小的原则,规定了罐形磁芯的最佳尺寸,IEC133(1985,
第三版)共规定了直径×高度为 9×5、11×7、14×8、18×11、22×13、26 ×16、30×19、36×22、42×29 等九种尺寸的磁芯,同时规定了相应磁芯的线 圈骨架的形状和尺寸。
我国于 1987 年 11 月 9 日正式批准发布等同采用 IEC133(1985,第三版) 的国家标准 GB/T9630-88。该标准于 1989 年 2 月 1 日开始实施。
对 IEC133 进行了第一次补充,形成了 IEC133A(1970),1971 年进行了第二 次补充,形成了 IEC133B,1975 年对 IEC133B 进行了一次修订,在此基础上, IEC 发布了 IEC133(1985,第三 版)。
IEC133(1985,第三版)《磁性氧化物制成的罐形磁芯及其附件的尺寸》,
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。