电子设计竞赛-磁性元件-金属磁粉心感器杂记
金属磁粉芯电阻率测试
金属磁粉芯电阻率测试1. 引言金属磁粉芯是一种用于电感器和变压器等电子设备中的重要材料。
在电子设备中，金属磁粉芯的电阻率是一个重要的参数，它直接影响着设备的性能和效率。
因此，准确测量金属磁粉芯的电阻率对于设备设计和生产过程中的质量控制非常重要。
本文将详细介绍金属磁粉芯电阻率测试的方法和步骤，以及测试过程中需要注意的事项。
2. 金属磁粉芯电阻率的定义金属磁粉芯的电阻率是指单位长度内材料的电阻值。
它可以用来描述材料对电流的阻碍程度。
电阻率通常用希腊字母ρ（rho）表示，单位是Ω·m（欧姆·米）。
金属磁粉芯的电阻率与材料的成分和结构有关。
一般来说，电阻率越低，材料的导电性越好。
在电子设备中，选择低电阻率的金属磁粉芯可以提高设备的效率和性能。
3. 金属磁粉芯电阻率测试的方法和步骤3.1 准备测试设备和样品进行金属磁粉芯电阻率测试之前，需要准备以下设备和样品：•电源：提供稳定的直流电流。
•电压表：用于测量电压。
•电流表：用于测量电流。
•电阻计：用于测量样品的电阻。
•金属磁粉芯样品：选择具有代表性的样品进行测试。
3.2 连接测试设备将电源、电压表、电流表和电阻计按照以下步骤连接起来：1.将电源的正极连接到电流表的输入端，负极连接到金属磁粉芯样品的一端。
2.将电压表的正极连接到金属磁粉芯样品的另一端，负极连接到电流表的输出端。
3.将电阻计的两个探针分别连接到金属磁粉芯样品的两端。
3.3 测量电阻按照以下步骤进行电阻率的测量：1.设置电源的电流值，通常选择合适范围内的小电流。
2.打开电源，使电流通过金属磁粉芯样品。
3.同时打开电压表和电阻计，记录电压和电阻的数值。
4.根据测得的电压和电阻值，计算金属磁粉芯的电阻率。
3.4 多次测量和平均值为了提高测试结果的准确性，可以进行多次测量并计算平均值。
每次测量时，可以稍微调整电流值，以覆盖更广范围的电流。
4. 金属磁粉芯电阻率测试的注意事项在进行金属磁粉芯电阻率测试时，需要注意以下事项：•保持测试设备的稳定性和准确性，避免测试误差。
5-磁性器件-PPT课件
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
② 含较大直流分量，为使磁芯不饱和，必须加适当的 气隙。 ③ 此类磁芯希望其最大储能大，要求最大磁感应强度 大。
三 常用磁性材料
* 按磁滞回线宽窄，把磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材 料两大类。 * 如果磁滞回线很宽，即Hc 很高，需要很大的磁场强度才能 将磁材料磁化到饱和，同时需要很大的反向磁场强度才能将材料 中磁感应强度下降到零，我们称这类材料为硬磁材料。 * 如铝镍钴，钐钴，钕铁硼合金等永久磁铁，常用于电机激 磁和仪表产生恒定磁场。这类材料磁化曲线宽，矫顽磁力高。
（3）材料性能
① 电阻率(ρ ) 锰锌铁氧体0.1～20Ωm、镍锌铁氧 体为104～106Ωm。 电阻率还与温度和测量频率有关。 ② 磁化曲线 右图是某型号铁氧体的低频磁滞回线
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
由于在铁氧体中存在粘结剂，与磁粉芯类似的原因，饱和过 程是缓慢的。 磁化曲线与温度的关系，在100℃时，饱和磁感应强度由常 温（25℃）的0.42T 下降到0.34T。因此，在选择磁芯时应考虑 这一因素。 ③ 损耗 磁芯损耗和工作频率与磁感应强度变化范围有关，可参 考赵修科《开关电源中磁性元器件》。
② 磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T以下）；
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
③ 价格较贵，但磁导率比较高，可以代替硅钢片或 者坡莫合金，用作高要求的中低频变压器铁芯； ④ 例如漏电开关、互感器。 * 钴基非晶合金： ① 由钴和硅、硼等组成，有时为了获得某些特殊的 性能还添加其它元素； ② 由于含钴，价格很贵，磁性较弱（饱和磁感应强 度一般在1T以下），但磁导率极高； ③ 一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感 等，替代坡莫合金和铁氧体。 * 铁基纳米晶合金（超微晶合金）： ① 它们由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成， 其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素；
金属磁粉芯简介
PREPARED BY 林平长REPORT DATE: 2008-01-25SUBJECT主题金属磁粉芯简介目录第1章磁性材料简介 (2)第2章金属磁粉芯的历史 (5)第3章金属磁粉芯的特性 (6)第4章金属磁粉芯与铁氧体的比较 (8)第5章金属磁粉芯的损耗模型 (9)第6章金属磁粉芯的重要制造商 (14)第7章铁粉芯的老化 (16)第8章铁硅磁粉芯简介 (17)第9章节能时代的铁硅铝磁粉芯 (19)PREPARED BY 林平长REPORT DATE: 2008-01-25SUBJECT主题金属磁粉芯简介第1章磁性材料简介1831 年，法拉第证实了电磁感应现象的存在。
此后，麦克斯韦（Maxwell）通过方程组的揭示了电与磁之间的内在联系。
麦克斯韦方程组构成了一切电磁感应应用的数理基础，而电磁感应这一自然法则，也构成了磁性材料实际应用之工作机理。
磁性材料的应用广泛，从CRT 电视到平板电视（LCD TV、 PDPTV），从有线模拟通信系统到无线数据通信系统，从传统电机到音圈电机，从传统喇叭到高档音响，无不需要磁性材料。
图1展示了磁性材料经典的B-H曲线。
通常，磁性材料有以下三大应用场合。
第一场合，能量形式的转换。
发电装置采用磁材的目的在于将机械能转换为电能，电机马达（含 VCM 电机）和喇叭音响采用磁材的目的在于将电能转换为机械能。
在能量转换场合下，多采用永磁材料。
第二场合，电流参数的变换。
对于电子类产品而言，不同的电流参数如电压、频率和相位均表征了不同的信号内容，故需要进行频繁的参数变换。
这种变换，多是通过LC 振荡回路实现，L 即电感，而软磁材料即L 的主要构成部分。
这也正是软磁材料在IT 领域得到广泛运用的原因所在。
第三场合，提供强大的恒定磁场。
此场合的民用领域主要是MRI 核磁共振仪。
MRI 的基本原理在于利用强大的外加磁场与人体的氢原子产生核磁共振，通过计算机将此核磁共振信号形成人体内部组织之形态图像，从而达到医疗诊断的目的。
FeSiAl磁粉芯的制备及性能研究的开题报告
FeSiAl磁粉芯的制备及性能研究的开题报告一、研究背景及意义磁性材料是目前应用于电子、信息、能源等领域的重要材料。
其中，磁性粉末芯是一种重要的磁性材料，在电子变压器、过滤器、传感器、高频变压器等领域中得到广泛应用。
现有的磁性粉末芯多以磁性氧化物为主要成分，这种材料的磁导率和损耗角正切都比较高，限制了其在高频应用中的应用范围。
因此，研究制备新型磁性粉末芯具有重要意义。
FeSiAl磁性粉末芯是一种以硅铁铝合金为基础材料，通过粉末冶金技术制备的软磁材料。
其具有高磁导率、低磁滞损耗和低损耗角正切等优异性能，在高频电路应用领域具有广泛的应用前景。
因此，研究FeSiAl 磁性粉末芯的制备及性能具有很大的应用价值和研究意义。
二、研究内容和技术路线（1）研究内容本研究拟从以下方面进行研究：1.优化FeSiAl磁性粉末芯的制备工艺，探索制备出高性能的FeSiAl磁性粉末芯的方法；2.研究FeSiAl磁性粉末芯的物理性质，包括磁性能、电学性能以及热稳定性等方面，探索其物理性质与制备工艺之间的关系；3.评价FeSiAl磁性粉末芯在高频电路中的应用性能，揭示其在高频电路中的应用前景。
（2）技术路线本研究的技术路线如下：1.采用化学合成方法制备FeSiAl合金粉末；2.采用氢气球磨技术将粉末加工成磁性粉末芯；3.通过常规压制和烧结工艺制备样品，并采用扫描电镜、X射线衍射、磁性测试、电学测试等方法对样品的性能进行表征；4.评价样品在高频电路中的应用性能。
三、预期目标和意义（1）预期目标本研究拟达成以下目标：1.制备出高性能的FeSiAl磁性粉末芯，磁导率大于1500，损耗角正切小于0.1；2.探究制备工艺对FeSiAl磁性粉末芯物理性质的影响；3.评估FeSiAl磁性粉末芯在高频电路中的应用性能。
（2）意义本研究将有助于深入了解磁性粉末芯的制备技术及磁性粉末芯在高频电路中的应用性能，为磁性粉末芯的实际应用提供重要的支撑。
高二物理竞赛铁磁质课件
B
Br 也大， 一般为103-104 G。
B
特点：磁滞回线“胖”，
Hc H
磁滞损耗大， 适合制作永久磁铁、
碳钢、钨钢
磁芯（记忆元件）等。
11
“矩磁材料”
B Br
-Hc
Hc H
可作记忆元件
-Br Br “0”“1”
-Br
12
② 软磁材料（soft magnetic material ）
H 小（<10 A/m），一般约H 为1A/m 。 一个磁畴中约有1012~1015个原子。
磁滞回线“瘦”，
2
一般Hc 为104-106A/m，
c
c
易磁化方向由晶体结构决定。
磁滞回线“瘦”， Ni ：Tc = 357℃
B
Ni ：Tc = 357℃
特点：
当温度高到某一特定温度值时,铁磁材料的所有特性消失而成为顺磁质 ,这一临界温度叫作居里点。
B Br
大 适于制作交流电磁铁、变压器铁芯等。
矛盾因素协调平衡，才使铁磁体整m体能量最低。
14
4 . 磁致伸缩
B变 M磁畴方向改变 晶格间距改变
铁磁体长度和体积改变— 磁致伸缩。
长度相对改变约10-5量级，某些材料在低
温下可达10 -1；
磁致伸缩有一定固有频率， 当外磁场变
化频率和固有频率一致时，发生共振，
可用于制作激振器、超声波发生器等。
r2 b2
I
c2 c2
r2 b2
0
(对电缆外)
(对L1 )
根据 H dl I 0 有
3
H Ii
2r
Ir
2a 2
I
2r
(圆柱体内) (圆柱体与管之间)
常用电子元器件原理及特点有哪些
常用电子元器件原理及特点有哪些电子元器件是电子元件和电子器件的总称。
电子元件指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。
如电阻器、电容器、电感器。
因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。
电子器件指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。
例如晶体管、电子管、集成电路。
因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。
一.常用电子元器件工作原理：电子元器件工作原理-电阻电阻在电路中用"R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻.电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等.电子元器件工作原理-电容电容在电路中一般用"C"加数字表示(如C13表示编号为13的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流.电容的容量大小表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关.电子元器件工作原理-电感器电感线圈是由导线一圈一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。
在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。
电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。
电感器用符号L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。
电子元器件工作原理-晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的二极管.作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大.电子元器件工作原理-变压器变压器是由铁芯和绕在绝缘骨架上的铜线圈线构成的。
绝缘铜线绕在塑料骨架上，每个骨架需绕制输入和输出两组线圈。
线圈中间用绝缘纸隔离。
绕好后将许多铁芯薄片插在塑料骨架的中间。
全国电子设计竞赛【B题】无线识别装置-本科
无线识别装置（B题）【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。
该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。
阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
D图1 无线识别装置方框图装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。
不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。
装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。
线圈直径为6.6±0.5 cm（可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。
线圈间的介质为空气。
两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。
阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。
二、要求1．基本要求（1）应答器采用两节1.5V干电池供电，阅读器用外接单电源供电。
阅读器采用发光二极管显示识别结果，能在D尽可能大的情况下，识别应答器的有无。
识别正确率≥80%，识别时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。
（2）应答器增加编码预置功能，可以用开关预置四位二进制编码。
阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。
显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。
2．发挥部分（1）应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得（通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。
阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。
显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。
（2）阅读器采用单电源供电，在识别状态时，电源供给功率≤2W。
在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下，尽可能增加耦合线圈间距D。
（3）应答器增加信息存储功能，其存储容量大于等于两个四位二进制数。
装置断电后，应答器存储的信息不丢失。
无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。
（4）其他。
三、说明设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
电子设计基础关键元器件篇电感
电子设计根底关键元器件篇〔三〕：电感电感：当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵抗通过线圈中的电流。
我们把这种电流与线圈的互相作用关系称其为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利〞〔H〕。
电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。
用L 表示，单位有亨利〔H〕、毫亨利〔mH〕、微亨利〔uH〕，1H=10^3mH=10^6uH。
一、电感器的作用与电路图形符号〔一〕电感器的电路图形符号电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母“L〞表示，上图是其电路图形符号，以下图是实物图。
〔二〕电感器的作用电感器的主要作用是对交流信号进展隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐二、电感器的构造与特点电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。
1．骨架骨架泛指绕制线圈的支架。
一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器〔如振荡线圈、阻流圈等〕，大多数是将漆包线〔或纱包线〕环绕在骨架上，再将磁芯或铜芯、铜芯等装入骨架的内腔，以进步其电感量。
骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。
小型电感器〔例如色码电感器〕一般不使用骨架，而是直接将漆包线绕在磁芯上。
空心电感器〔也称脱胎线圈或空心线圈，多用于高频电路中〕不用磁芯、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈各圈之间拉开一定间隔。
2．绕组绕组是指具有规定功能的一组线圈，它是电感器的根本组成部分。
绕组有单层和多层之分。
单层绕组又有密绕〔绕制时导线一圈挨一圈〕和间绕〔绕制时每圈导线之间均隔一定的间隔〕两种形式；多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。
3．磁芯与磁棒磁芯与磁棒一般采用镍锌铁氧体〔NX系列〕或锰锌铁氧体〔MX系列〕等材料，它有“工〞字形、柱形、帽形、“E〞形、罐形等多种形状，如右图所示。
【精选】互感器磁芯的种类及应用 doc资料
互感器磁芯的种类及应用磁性材料一. 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～料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
南华大学黄智伟备战电子设计竞赛“仪器仪表类”赛题分析详解
南华大学黄智伟备战电子设计竞赛“仪器仪表类”赛题分析1. 历届的“仪器仪表类”赛题在10届电子设计竞赛中，“仪器仪表类”赛题是电子设计竞赛中出现的最多类型的赛题，“仪器仪表类”赛题除了1994年和2009年外，其它每届都有，共有14题[1]：简易电阻、电容和电感测试仪（1995年D题）简易数字频率计（1997年B题）数字式工频有效值多用表（1999年B题）频率特性测试仪（1999年C题）简易数字存储示波器（2001年B题）低频数字式相位测量仪（2003年C题）简易逻辑分析仪（2003年D题）集成运放参数测试仪（2005年B题）简易频谱分析仪（2005年C题）音频信号分析仪（2007年A题）【本科组】数字示波器（2007年C题）【本科组】积分式直流数字电压表（2007年G题）【高职高专组】简易数字信号传输性能分析仪（2011年E 题）【本科组】简易自动电阻测试仪（2011年G 题）【高职高专组】如果将信号源类赛题（4题）[1]也包括进来，如：实用信号源的设计和制作（1995年B题）；波形发生器（2001年A题）；正弦信号发生器（2005年第七届A题）；信号发生器（2007年H题）【高职高专组】，“仪器仪表类”赛题达到18题。
可以看出，仪器仪表类赛题是电子设计竞赛中出现的最多类型的赛题。
2.历届“仪器仪表类”赛题要求与设计方案2.1简易电阻、电容和电感测试仪（1995年D题）2.1.1 简易电阻、电容和电感测试仪设计要求[1]设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
测量精度为±5% 。
制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。
设计详细要求与评分标准等请登录www. 查询。
2.1.2 简易电阻、电容和电感测试仪系统设计方案1. 电阻的测量（1）伏安法：伏安法的理论根据是欧姆定律，即R=U／I，具体方法是直接测量被测电阻上的端电压和流过的电流，再计算出电阻值。
竞赛总磁学部分2013
2、利用安培环路定理
L
B dl o
Jd
0 qv ˆ r B 4 r 2
I
i
i
3、Maxwell位移电流假说： 实质：变化电场→ 磁场
dU dE C 0 S板 dt dt
4、平板电容器中总位移电流：
Id
D t
d D Id dt
5、典型场：
磁力概要 1、洛仑兹力与安培力：
Fm qv B
dF Id l B
2、均匀磁场中一段载流导线： （1）直导线： F Il B 与起、止点一样的直导线受力相同 （2）曲导线：
3、均匀磁场中载流线圈(所受合力为0)： ˆ （1）磁矩： m NIS n ˆ B) （2）磁力矩：M m B NIS( n
υ
小磁针
东
例8. 据稳恒电流磁场的毕奥—萨伐尔定律 dB _________，最终可以求得右图三个相互正交的 圆环电流公共中心处的磁感应强度大小为 B=___________。
I I I
R
I
I I
解： 毕奥—萨伐尔定律为
u0 Idl r dB 3 4πr
（第一空）
将毕奥—萨伐尔定 律用于图（a）中 圆电流的圆心O得 u0 I B 2R
r
dS 0 了。 磁场都适用的高斯定理 sB
例7.（11分）半径R，电荷面密度为 常量的薄圆 板，在北京地区一个竖直平面上以恒定角速度ω 绕着它的中心轴旋转，中心轴自西向东放置，如 图所示，中心轴上与圆板中心O相距l处有一原水 平指北的小磁针，因又受到圆板电流磁场的作用 而朝东偏转υ角后到达新的平衡位置，试求该处地 磁场磁感应强度的水平分量B//。 注：可参考用不定积分公式：
第四讲：磁性元件的设计
铁氧体铁芯在通信电源和开关电源中应用十分广泛， 其结构形式多种多样，需要根据应用场合进行相应的 选择。
没有气隙，散磁少但容易饱和； 结构简单，不需要骨架，适合自己绕制； 窗口宽，散热条件好！ 矩形截面，不适合粗导线绕线！ 线圈均匀绕在铁芯上，最适合做电感！
4、第Ⅲ类工作状态
• 励磁电流单方向流动。 • 励磁电流的交流分量很小， 铁耗很小，主要是铜耗。 • 励磁电流的直流分量很大， 为了避免铁芯饱和，需要添 加气隙。
B B1
B
Bs Br
H1
H2
H
四、常用的铁芯材料
1、冷压硅钢带 • Bs很大，约为0.6~1.9T
• 工作频率不高于1kHz， 适用于电力变压器和交 流电感。
B Bm
A1
N匝
Br 0
H
i
Hl i N
t0 Bm 0 Br
d dB UN NA dt dt
QM Uidt
Bm Bm dB Hl NA dt AlHdB V HdB VA1 Br Br dt N
若为线性磁路，则可视为线性电感。
1 1 1 1 2 2 1 2 2 QM AV HBm Al NIm ( NI ) m I N m LI 1 2 2 2 2 2
4、铁镍软磁合金（坡莫合金）
相对磁导率极高，一般在20000以上； 极低的矫顽力，磁滞回线很窄，磁滞损耗很小； 矩形比Br/Bm很高，适合做变压器； 温度稳定好，但是价格较高； 电阻率非常低，涡流损耗大，适合几kHz的场 合；为了减小涡流损耗，一般碾压成带料。 超级坡莫合金IJ851可以工作于100kHz，其铁耗 小于铁氧体。
电子元器件知识大全-一文了解所有基本元器件!
电子元器件知识大全，一文了解所有基本元器件！作为一名专业的电子元器件采购和销售，元器件有些基本知识是必须要懂的，这篇文章为大家整理了常见的电子元器件的知识，一文就可以了解所有哦！一、电阻器※电阻：导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。
※电阻的型号命名方法：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）①主称②材料③分类④序号※电阻器的分类：①线绕电阻器②薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器③实心电阻器④敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
※电阻器阻值标示方法：1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。
2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。
符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。
表示允许误差的文字符号文字符号：DFGJKM，允许偏差分别为：±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。
3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。
数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。
偏差通常采用文字符号表示。
4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。
国外电阻大部分采用色标法。
黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20%当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。
当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。
一文让你看懂电感磁芯材料
一文让你看懂电感磁芯材料展开全文1、磁芯材料基本概念ui值磁芯的初始透磁率，表示材料对于磁力线的容纳与传导能力。
（ui=B/H）AL值：电感系数。
表CORE成品所具备的帮助线圈产生电感的能力。
其数值等于单匝电感值,单位是nH/N2。
磁滞回线：1﹕B－H CURVES （磁滞曲线）Bms：饱和磁束密度，表示材料在磁化过程中，磁束密度趋于饱和状态的物理量，磁感应强度单位﹕特斯拉＝104高斯。
我们对磁芯材料慢慢外加电流，磁通密度(磁感应强度)也会跟着增加，当电流加至某一程度时我们会发现磁通密度会增加很慢，而且会趋近一渐进线，当趋近这一渐进线时这个时候的磁通密度我们就称为的饱和磁通密度（Bms）Bms高：表明相同的磁通需要较小的横截面积，磁性组件体积小。
Brms：残留磁束密度，也叫剩余磁束密度，表示材料在磁化过程结束以后，外磁场消失，而材料内部依然尚存少量磁力线的特性。
Hms：能够使材料达到磁饱和状态的最小外磁场强度，单位﹕A/m=104/2π奥斯特。
Hc：矫顽力，也叫保持力，是磁化过程结束以后，外磁场消失,因残留磁束密度而引起的剩余磁场强度。
因为剩余磁场的方向与磁化方向一致，所以，必须施加反向的外部磁场，才可以使残留磁束密度减小到零。
从磁滞回线我们可以看出：剩磁大，表示磁芯ui值高。
磁滞回线越倾斜，表示Hms越大磁芯的耐电流大。
矫顽力越大，磁芯的功率损耗大。
铁粉芯：铁粉芯是磁芯材料四氧化三铁的通俗说法，主要成分是氧化铁，价格比较低，饱和磁感应强度在1.4T左右：磁导率范围从22-100，初始磁导率ui值随频率的变化稳定性好，直流电流迭加性能好，但高频下消耗高。
该材料可以从涂装颜色来辨认材质，例如：26材：黄色本体/白色底面，52材：绿色本体/蓝色底面。
该类材料价格便宜，如果感量不很高，该材料是首选。
可以根据感量大小和IDC要求，选择所需材料，8材耐电流最好，26材最差，18材在两者之间，但8材AL值很低。
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金属磁粉心设计电感器杂记一 金属磁粉心市场增长的动力之源金属磁粉心的市场来自对铁氧体市场的掠夺，而这种掠夺主要来自三方面的因素：一是金属磁粉心产品在设计和制作电感器产品方面具有的性能优势；另一方面是整个世界对电子产品的EMI 和EMC 的强制认证要求；三是金属磁粉心技术和工艺的发展，新材料不断涌现，高频损耗特性越来越小，以及新的金属磁粉心磁集成技术，满足现在低压大流高功率密度需求，另外制作成电感器的相对成本不断下降。
1、金属磁粉心的特性（与铁氧体对比）（内因）a 闭和磁路（铁氧体要开气隙，有EMI ），对外界几乎无EMI 干扰见图1；b 由于金属磁粉心内部天然分布气隙，避免了像铁氧体要开气隙造成的局部损耗过高，造成热点温度，严重影响电感器绕组的寿命图1；b 具有铁氧体2倍的高Bs ，制作成电感器具有很高的功率密度，体积可比铁氧体减少近1/3，尤其是做成一体式SMD 电感器见图2；c 金属磁粉心的直流偏磁特性既直流偏磁场和磁导率（或电感系数）的变化是容易得到，且成平滑规律曲线状，电感器的饱和过程是软饱和见图3，按曲线设计成的电感器的实际效果和实际工作动态基本相一致；d 金属磁粉心具有很好的抗外界应力特性，使其具有更高的可靠性：由于是粉末冶金工艺，使材料更具有韧性，抗机械冲击能力强于其他软磁材料；金属磁粉心有更宽的工作温度范围（－55℃-200℃），很低的温度系数，一般小于300 ppm ；局部气隙损耗和辐射在绕组上形成的涡流致使绕组温度过高，寿命降低对外EMI干扰 POL 种的金属磁粉心SMD 电感器图1 金属磁粉心与铁氧体比较 图2 金属磁粉心SMD 电感器磁导率(μ0%)102030405060708090100100H(奥斯特)0铁镍50铁镍钼铝硅铁铁氧体材料磁导率均为60图3 直流偏磁特性对比2、EMI 和EMC 强制认证标准牵引金属磁粉心市场增长（外因）**、有源功率因数校正技术牵引金属磁粉心市场a 、电网谐波问题及有关标准的提出随着现代工业的高速发展，电力系统的非线性负荷日益增多。
如各种换流设备、变频装置、电弧炉、电气化铁道等非线性负荷遍及全系统，而程控交换机、电视机、高频逆变焊机、电子镇流器等信息设备、办公自动化设备和家用电器的使用越来越广泛。
这些非线性负荷产生的谐波电流注入到电网，使公用电网的电压波形产生畸变，严重地污染了电网的环境，威胁着电网中各种电气设备的安全运行。
其危害概括起来有以下几个方面：①可能使电力系统的继电保护和自动装置产生误动或拒动，直接危及电网的安全运行。
②使交流供电设备(如交流发电机、UPS 等)输出功率的利用率降低，并使输电线上的损耗增大，造成了紧缺资源的严重浪费。
③使三相四线制电网中的三次及其倍数次谐波在中线同相位，导致合成后中线电流很大，甚至可能超过相电流。
但由于安全标准规定中线无保护装置，因此可能过热起火发生安全事故。
④使各种电气设备产生附加损耗和发热、使电机产生机械振动和噪声。
⑤电网中谐波通过电磁感应、电容耦合、以及电气传导等方式，对周围的通讯系统产生干扰、降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通讯设备。
⑥谐波使电网中广泛使用的各种仪表，如电压表、电流表、有功及无功功率表、功率因数表、电度表等产生误差。
为消除此类误差，会大大增加制造成本。
⑦增加了电网中发生谐波谐振的可能性，造成很高的过电压或过电流，从而引起安全事故。
由于电网谐波的诸多危害，国际社会已于上世纪八十年代和九十年代初制定了一些与此相关的标准，以期尽量消除或降低其危害，如IEC1000-3-2、IEEE-519、IEC555-2、EN60555-2、MIL-STD-1399、Bellcore001089等。
我国也为此于上世纪八十年代研究对策，做了很多准备工作，并于1993年正式颁布了GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》标准，1998年又制定了GB17625.1-1998标准。
在欧洲，从1992年开始对300W 以上设备强制实行IEC555-2标准，并于1994年对300W 以下设备也作出同样要求。
在美国，早就对700W 以上设备产生的谐波作出了限制。
国际电工委员会于1998年对谐波标准IEC5552进行修订，另外还制定了IEC61000-3-2标准，规定严格的谐波要求。
而在我国，但随着现代化进程的加速推进，及绿色电子产品的发展，2003正式提出强制性“3C认证”，3C认证标准中包括有一项新增加的PFC（谐波电流限制）电路考核指标，它是专门针对谐波电流问题而制定的。
我国“3C认证”中规定75W以上电源必须有PFC（功率因数校正），功率因数校正电路中核心器件是电感器，电感器最好的材料是金属磁粉心。
b、电网谐波抑制与有源功率因数校正电路APFC公用电网谐波和基波无功功率的存在，最终均可归因于电网负荷的功率因数PF小于1并用其来表征。
这里的PF包括相移因数和畸变因数(或称畸变系数、失真因数)。
为了消除谐波和基波无功功率，应进行功率因数校正(PFC)，以提高负荷的功率因数，使其尽量接近于1，即等效于纯电阻负载。
传统的功率因数校正采用的是被动的无源校正网络，主要针对线性负荷如感性或容性负荷，以改善相移功率因数，降低无功功率。
但其尺寸、重量大，难以得到高功率因数，且其工作性能与频率、负载变化及输入电压变化有关，因此对电网的适应性也较差。
同时由于电网中存在高次谐波，也使这种无源PFC难以发挥更大的作用。
另有一种被动的有源校正网络叫有源电力滤波器(APF)，它是一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力电子装置，能对频率和幅度都变化的谐波进行很好的补偿，对电网的适应性强，但其控制复杂、造价高昂。
目前主要思路是将APF和无源校正网络混合使用，以图降低APF容量和整个校正网络的造价。
这种网络主要用于大功率负荷。
随着信息技术和电力电子技术的飞速发展，诸如通讯设备、计算机、电子镇流器和家用电器等使用开关电源的非线性负荷大量投入使用。
它们通常采用的是桥式整流+电解电容滤波方式，其PF值约为0.55～0.65。
有鉴于此，一种新型的主动性有源校正网络，即有源功率因数校正(APFC)技术得到人们的普遍重视。
该技术是在负载的整流电路和滤波电容之间增加一个功率变换电路，将输入电流强制校正成与输入电压同相位的正弦波，使功率因数提高到近似为1.0，而且具有稳定的输出电压，从而消除谐波和无功功率并降低了其后接变换器的设计难度和成本。
这种方法不仅校正效果好，而且效率高、体积小、重量轻、成本低、适应性强，已被国外大多厂商用于其实际产品中，国内也有很多有实力的厂商对其进行研究和应用。
由于欧美国家对有关标准的强制执行，促使国际学术界对APFC技术进行积极探讨，并取得了很多令人瞩目的成果。
特别是开发出适用于各种需要的众多型号的控制用专用集成电路，使APFC产品的开发摆脱了早期采用分立元件造成的开发周期长、线路复杂、可靠性低且效果并不尽如人意的弊端，使APFC产品迅速得以推广应用，取得了可观的社会效益和经济效益。
目前，在学术界和实际工程应用中，人们对具体的实现APFC的具体电路拓扑基本已经形成共识，即采用BOOST电路见图4。
BOOST电路的核心器件是电感器，从性能上来说，根据不同频率选用Fe粉心、FeSiAl、FeNi50、FeNiMo、甚至新材料FeSi 材料等金属磁粉心是最合适的，功率密度最高，不产生气隙EMI。
具体APFC技术和电路信息见附件1。
i 1i2U sU O R C S U s LD ++-L L-+i 1++C D U s i 1=i 2原理电路储能等效电路放能等效电路R--整流后直流图4 APFC 电路二 逆变电源（UPS ，EPS ）与APFC 电路及滤波电路逆变电源应用非常广泛，无论是离线式（市电正常时，直接市电供电）还是在线式（市电正常时，作为稳压器使用）都要应用到APFC 电路，BOOST 电路中就要使用金属磁粉心电感器，尤其是1000W 以上的产品中，一般都使用金属磁粉心制作电感器，由于使用频率多在50kHz-150kHz ，因此多使用FeSiAL 金属磁粉心。
图8 离线式逆变电源电路图9 在线式逆变电源电路图10 逆变电源中的典型充电电路另外因为在DC-AC逆变时采用载波为几kHz到几十kHz的锯齿波的SPWM方式，会在输出端产生高次谐波干扰。
因此在输出端需要加LC滤波器，其中L在原来载波频率低于10kHz时主要用铁粉心的-33材料，但是由于现在载波频率逐渐提高到20kHz甚至40kHz或更高（大功率使用IGBT开关），不能再使用铁粉心的-33材料。
目前一般采用低磁导率的FeSiAL 的磁导率26材料或者使用FeSi材料（看FeSi特性完全可以使用在频率100kHz左右，价格比铁硅铝便宜很多）。
我建议大力推广FeSi材料。
三相逆变电源后边可以使用FeSi材料作成的方块型产品制作成三相逆变滤波电抗器如图11。
功率达到几时千瓦甚至上百千瓦的只能采用方块型结构。
图11 三相逆变（变频）输出滤波电感器c 变频器变频器现在应用非常广泛，尤其在家用电器上，如冰箱、洗衣机、空调。
大多变频器产品都使用采用载波为几kHz到几十kHz的锯齿波的SPWM方式，其实在变频器的后端像逆变电源一样也需要LC滤波器。
因此在输出端需要加LC滤波器，其中L在原来载波频率低于10kHz时主要用铁粉心的-33材料，但是由于现在载波频率逐渐提高到20kHz甚至40kHz或更高（大功率使用IGBT开关），不能再使用铁粉心的-33材料。
目前一般采用低磁导率的FeSiAL 的磁导率26材料或者使用FeSi材料（看FeSi特性完全可以使用在频率100kHz左右，价格比铁硅铝便宜很多）。
三相逆变电源后边可以使用FeSi材料作成的方块型产品作成三相逆变滤波电抗器如图11。
d、电力有源功率因数补偿技术各个国家除了要求各类电子设备中提出了功率因数要求，也着手从用电网入手采用功率补偿技术，原来大多采用无功补偿的技术。
但是无功补偿，器件体积大，功率因数低，目前正开始普及有源功率因数补偿技术，功率因数高，体积小，成本正逐渐降低。
目前电力有源功率因数补偿技术，也是采用APFC技术和无功补偿技术较多。
在APFC部分，使用大功率IGBT开关管，开关频率在20kHz-100kHz，功率越到使用频率越低。
这种技术一般要求一个工厂，一个小区，或者某种公用电网部分进行功率因数补偿，如城市路灯照明。
现在国家正在对城市照明设施，城市公共其他用电设施进行节电改造。
在这种大功率有源功率因数校正电路中，根据频率可以使用铁粉心-33材料的大环型产品，最好的方式是使用U型产品（便于绕制大电流绕组，这种电流一般从30A-500A），也可以使用方块型产品如FeSi型产品（频率高时必须使用FeSi产品）。