铁氧体磁芯及其应用优秀课件

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 )
EFD型: 很低的结构高度； 很高的传输功率密度； 包括 SMD骨架在内的范围很全的配件。
EP型: 立方体设计有利于高密度装配； 优良的磁屏蔽； 易于设计多路输出变压器。
ER型: 圆形中心柱Biblioteka Baidu 边侧腿带有圆弧； 为获得更小的尺寸，备有SMD骨架和卡箍； 中等的磁屏蔽效果。
ETD型： AC/DC 转换器的最佳形状； 开关电源变压器最高频率可到200kHz； 传输一定功率的最小体积和重量； 高效率的安装部件； 中等的磁屏蔽。
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。
6. 居里温度Tc (℃ ) 在该温度下材料由铁磁性(或亚铁磁性) 转变成顺磁性。
7. 电阻率ρ (Ω/m) 具有单位截面积和单位长度的磁性材料的电阻。
8. 密度d (kg/m3 ) 单位体积材料的重量，即 d = W/V 式中 W为磁心的重量 (kg ) V为磁心的体积 ( m3 )
9. 功率损耗Pc (kW/ m3) 磁心在高磁通密度下的单位体积损耗或单位重量损耗。 该磁通密度可表示为
Bm = E/ 4.44f NAe 式中 Bm为磁通密度的峰值 ( T )
f 为频率 ( Hz ) N为线圈匝数 Ae为有效截面积 ( m2 ) E为励磁电压有效值 (V)
功率损耗的构成
磁滞损耗Ph、涡流损耗Pe和剩余损耗Pr之和构成功率损耗：
Pc＝Ph＋Pe＋Pr＝f ∮BdH + Cf 2Bm2/ρ+ Pr 功率损耗又可用经验公式表示：
NCD
功 率 铁 氧 体 材 料 特 性
NCD高磁导率铁氧体材料特性
常用铁氧体磁心的特点： E (EE、EF、EI): 简单、经济的形状； 方形截面不易绕制粗线； 磁心有效面积较大； 磁屏蔽较差。
平面E型(Planar EE、Planar EI): 低矮结构； 小的漏磁通； 寄生特性的重复性很好； 易于装配； 节省成本； 可靠性高； 热特性好，易于散热。
N为线圈匝数
NCD MnZn软磁铁氧体材料分类
1、LP系列功率铁氧体材料，主要用于开关电源 变压器、扼流圈及其它功率转换领域，包括 LP1、LP3、LP3A、LP4、LP5、LP9、 LP13等。
2、HP系列高磁导率铁氧体材料，主要用于EMI 滤波器和数字通讯领域的宽带、脉冲变压器， 包括HP1、HP2、HP3、HP3A等。
P(罐)型： 优良的磁屏蔽； 各种材料和尺寸规格齐全； 不易装配和安装； 引出线困难； 用作电源隔离困难。
PQ型: 圆形实心中柱及圆的绕线空间； 矩形的外部设计； 磁心对的顶部和底部均为完全平面，与散热器可有良 好的热接触； 良好的磁屏蔽。
RM型: 标准化的规格； 配件范围齐全； 易于自动化绕线； 简单的安装系统； 有效利用 PCB 面积； 较宽的出线槽口； 良好的磁屏蔽。
软磁铁氧体的主要优点
电阻率远大于金属磁性材料，这抑制了涡流的产生， 使铁氧体能应用于高频领域；采用陶瓷工艺易于制成 各种不同的形状和尺寸；化学特性稳定、不生锈；较 低的制造成本。
软磁铁氧体的主要缺点
饱和磁通密度较低，质地脆，易碎。
种类繁多的软磁铁氧体磁心
软磁铁氧体的主要用途
主要制成磁心用于各种电感器、变压器、滤波器和扼 流圈的制造，广泛应用于现代电子信息领域，如电脑 及其外部设备、办公自动化设备、数字通信和模拟通 信设备、互联网、家用电器、电磁兼容设备、绿色照 明装置、工业自动化和汽车、航空、航天及军事领域。
铁氧体磁芯及其应用优秀课 件
Do Our Best to Become Bigger & Stronger
软磁铁氧体材料及磁心基础知识
磁性材料的分类 硬磁 (永磁) 材料—— 金属永磁(NdFeB/SmCo/AlNiCo)
永磁铁氧体 (Sr/Ba) 软磁材料—— 金属软磁 (Fe/FeNi/FeSiAl/非晶态合金/微晶/
纳米晶) 软磁铁氧体(MnZn/NiZn/MgZn) 旋磁材料—— 旋磁铁氧体(尖晶石系/柘榴石系/六角晶系） 矩磁材料—— 磁纪录材料(γ-Fe2O3/CoO)
软磁铁氧体的定义及特征 软磁铁氧体是可表示为下列分子式的尖晶石晶体结构的 磁性材料：
MeO·Fe2O3
式中Me代表锰、镍、锌、铜、镁、钴等二价金属离子。
Pc = C f a Bmb 式中C为常数，f为工作频率，Bm为工作磁通密度，对于常 见的功率铁氧体材料而言，a为1.2，b约为2.5。
10. 电感因数AL ( nH / N 2 ) 电感因数定义为具有一定形状和尺寸的磁心上每一匝 线圈产生的电感量，即
AL = L / N2 式中 L为 装有磁心的线圈的电感量 (H)
软 磁 铁 氧 体 具 有 广 泛 的 用 途
软磁铁氧体制造工艺流程
按照预定的配方称重，把高纯、粉状的氧化物 (如 Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO等 ) 混合均匀，再 经过预烧、粉碎、造粒，模压成型为毛坯，在高温 (1200℃—1400℃)下烧结，再通过磨削加工、检查和 包装获得成品。
磁导率和磁化曲线的关系
2. 有效磁导率μe 为了绕制的方便，在变压器及滤波器等器件中, 常采
用两只形状相同的磁心配对构成闭合磁路。由于磁路各部 份形状尺寸不同，且配合面不可避免有残余气隙 (为改善 性能, 有时在磁路人为开制气隙), 因此要用有效磁导率来 表征磁心的性能。
式中 L为装有磁心的线圈的电感量(H) N为线圈匝数 le为有效磁路长度(m) Ae为有效截面积 (m2 )