铁氧体磁芯-经典
常用铁氧体磁芯规格
常用铁氧体磁芯规格、型号与技术参数来源：中国变压器供应网发布时间：2007-10-20 0:00:00 功率铁氧体磁芯 EI EE EE PQ EC EI60EE80EE35PQ50/50EC90 EI50EE72EE30PQ40/40EC70 EI40EE70EE25PQ35/35EC52 EI35EE60EE19PQ32/30ECI70 EI33EE55EE16PQ32/20EER49/54 EI30EE50EE13PQ26/25EER49/43 EI28EE49EE10PQ26/20EER49/38 EI25EE42—PQ20/20EER42/43 EI22EE42/20—PQ20/16EER42/45 EI19———EER40/45 EI16——UF102EER28L 常用功率铁氧体材料牌号技术参数 项目条件单位PC30PC402500B B253C8N27μi——250023002500230020002000
Bms H=1200A/m mT510510490510450510 Br H=800A/m mT11795100130——Hc—A/m1214.315.915.918.820 Tc —℃>230>215>230>220>200>220 P200mT23℃ 25KHz60℃ 100℃KW/m31306009560090048 —KW/m390—70————KW/m3100—75————100mT60℃ 100KHz100℃ KW/m3—450—450———KW/m3—410—410—— 公司——TDK TDK TOKIN TOKIN FERROC XLUBE SIEMENS EI型磁芯规格及参数 型号A B C D E F H Ae (c㎡) Le (cm) Ve (cm3) AL nH/N2 μe EI1616——512.2—20.198 3.460.6711001575
PC40锰锌功率软磁铁氧体的制备经典获奖
目录 摘要...................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................II 引言 (1) 1 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体材料所用添加剂的作用机理分析 (2) 2.1 CaO、SiO2的作用机理 (2) 2.2 TiO2的作用机理 (3) 2.3 Co2O3的作用机理 (4) 2 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体的工艺过程分析 (5) 3 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体的工艺控制技术 (6) 3.1 备料工序工艺控制技术 (6) 3.1.1 预烧料的制备………………………………………………………………… 6 3.1.1.1原材料的控制 (6) 3.1.1.2配方的选择 (6) 3.1.1.3混料与制浆 (7) 3.1.1.4造粒 (8)
3.1.1.5预烧 (9) 3.1.2 二次球磨 (10) 3.1.3 二次喷雾造粒 (10) 3.2 成型工序工艺控制技术 (11) 3.3 烧结工序工艺控制技术 (11) 3.4 磨加工工序工艺控制技术 (13) 4 工艺结果分析 (14) 5 检测 (14) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 通过以CaO 、SiO2、TiO2以及Co2O3等添加剂的作用机理为依据，分析原材料(Fe2O3—MnO—ZnO)的化学特性得出合理的PC40锰锌功率软磁铁氧体配方；选择适合于该配方的工艺，进行工艺控制，制备出Bs=510m T，μi=2300，Pc=410mw/cm3(100℃)的高性能的PC40锰锌功率软磁铁氧体。 关键词：分析；选择；高性能；锰锌功率软磁铁氧体
磁芯参数参看
z变压器基础知识 1、变压器组成： 原边（初级primary side ） 绕组 副边绕组（次级secondary side ） 原边电感（励磁电感）‐‐magnetizing inductance 漏感‐‐‐leakage inductance 副边开路或者短路测量原边 电感分别得励磁电感和漏感 匝数比：K=Np/Ns=V1/V2 2、变压器的构成以及作用： 1）电气隔离 2）储能 3）变压 4）变流 ●高频变压器设计程序： 1.磁芯材料 2.磁芯结构 3.磁芯参数 4.线圈参数 5.组装结构 6.温升校核 1.磁芯材料 软磁铁氧体由于自身的特点在开关电源中应用很广泛。 其优点是电阻率高、交流涡流损耗小，价格便宜，易加 工成各种形状的磁芯。缺点是工作磁通密度低，磁导率 不高，磁致伸缩大，对温度变化比较敏感。选择哪一类 软磁铁氧体材料更能全面满足高频变压器的设计要求， 进行认真考虑，才可以使设计出来的变压器达到比较理 想的性能价格比。 2.磁芯结构 选择磁芯结构时考虑的因数有：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 接线方便等。 漏磁和漏感与磁芯结构有直接关系。如果磁芯不需 要气隙，则尽可能采用封闭的环形和方框型结构磁芯。 3.磁芯参数： 磁芯参数设计中，要特别注意工作磁通密度不只是受磁化曲线限制，还要受损耗的限制，同时还与功率传送的工作方式有关。 磁通单方向变化时：ΔB=Bs‐Br，既受饱和磁通密度限制，又更主要是受损耗限制，（损耗引起温升，温升又会影响磁通密度）。工作磁通密度Bm=0.6～0.7ΔB 开气隙可以降低Br,以增大磁通密度变化值ΔB，开气隙后，励磁电流有所增加，但是可以减小磁芯体积。对于磁通双向工作而言： 最大的工作磁通密度Bm，ΔB=2Bm。在双方向变化工作模式时，还要注意由于各种原因造成励磁的正负变化的伏秒面积不相等，而出现直流偏磁问题。可以在磁芯中加一个小气隙，或者在电路设计时加隔直流电容。 4.线圈参数： 线圈参数包括：匝数，导线截面（直径），导线形式，绕组排列和绝缘安排。 导线截面（直径）决定于绕组的电流密度。通常取J为2.5～4A/mm2。导线直径的选择还要考虑趋肤效应。如必要，还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。 4.线圈参数： 一般用的绕组排列方式：原绕组靠近磁芯，副绕组反馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式： 1）如果原绕组电压高（例如220V），副绕组电压低，可以采用副绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组，原绕组在最外层的绕组排列形式，这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排； 2）如果要增加原副绕组之间的耦合，可以采用一半原绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组和副绕组，最外层再绕一半原绕组的排列形式，这样有利于减小漏感。 5.组装结构：
磁芯材料的静动态特性测量方法
软磁材料测量measurement of soft magnetic material 反映软磁材料磁特性的各种磁学参量的测量，是磁学量测量的内容之一。软磁材料一般指矫顽力Hc≤1000A/m的磁性材料，主要有低碳钢、硅钢片、铁镍合金、一些铁氧体材料等。软磁材料的各种磁性能决定了由该材料制成的磁性器件或装置的技术特性，因此，软磁材料测量在磁学量测量中占有重要位置。 表征软磁材料的磁特性有各种曲线，可按工业应用要求来选择。这些曲线主要是：工作在直流磁场下的静态磁特性曲线和反映磁滞效应的静态磁特性回线；工作在变化磁场（包括周期性交变磁场，脉冲磁场和交、直流叠加磁场等）之下、包括涡流效应在内的动态磁特性曲线和动态磁特性回线等。这些磁特性曲线的横坐标是加在被测材料上的磁场强度H，纵坐标是材料中的磁通密度B。这种表示方式使这些曲线只反映材料的性质,与材料的形状、尺寸无关。此外，软磁材料的动态磁特性还包括复数磁导率和铁损。 (1)静态磁特性测量 测量材料的静态磁特性曲线和磁特性回线，主要测量方法有冲击法和积分法两种。 ①冲击法：用以测量静态磁特性曲线，测量线路见图1。材料试样制成镯环形，并绕以磁化线圈和测量线圈。前者通过换向开关、电流表和调节电流的可变电阻接到直流电源上；后者接到冲击检流计上（见检流计）。开始测量时，通过电流表将磁化线圈中的电流调到某一数值，由电流表的读数、磁化线圈的匝数，以及材料试样的磁路几何参数，可计算出磁场强度H值。然后，利用换向开关、快速改变磁化线圈中的电流方向，使材料试样中的磁通密度的方向突然改变，于是在测量线圈中感应出脉冲电动势e，e使脉冲电流流过冲击检流计。检流计的最大冲掷与此脉冲电流所含的电量Q，也就是磁通的变化（△φ）成比例。△φ在数值上等于材料试样中磁通的两倍。由冲击检流计的读数和冲击常数（韦伯/格），以及材料试样的等效截面，可计算出相应的磁通密度B值。改变磁化电流，可测出静态磁特性曲线所需的所有数据。此种方法的准确度约为1％。 此主题相关图片如下：
最新常用铁氧体磁芯资料
常用铁氧体磁芯资料
PM型磁芯PM CORES 型号尺寸Dimensions(mm) Type A B C D E F PM50 49.15±0.85 39.65±0.65 19.70±0.30 5.50±0.10 26.80±0.40 38.80±0.20 PM62 61.00±1.00 48.0min 25.00±0.70 5.30±0.30 33.80±0.60 48.80±0.50 PM74 74.00 0 57.0min 29.00±1.00 5.40±0.30 41.00±0.80 59.00±0.60 -3.0 PM87 87.00 +2.0 66.5min 31.70±1.50 8.50±0.40 48.40±0.80 70.00±0.80 -3.0 PM114 114.00 0 88.0min 42.00±1.50 5.40±0.40 63.80±0.80 92.50±0.50 -5.0 型号磁芯参数Core parameter 重量LP2 LP3 Type C1 (mm- 1) Ae (mm2) le (mm) Ve (mm3) weight (g/pr.) AL(nH/N2 ±25%) Pc(W) (max) AL(nH/N2 ±25%) Pc(W) (max) PM50 0.227 370 84.0 31000 140 7700 3.1 PM62 0.190 570 109 62000 385 9700 6.2 PM74 0.162 790 128 101000 470 10000 3.5* PM87 0.161 910 146 133000 817 13000 4.0* 13000 2.7* PM114 0.116 1720 200 344000 1886 18000 10.3* 16000 6.9* 注:AL:1kHz,0.5mA,100Ts Pc:25kHz,200mT,100℃ 100kHz,200mT,100℃ EE型磁芯 EE CORES
磁芯参数表
常用磁芯参数表 【EER磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、匹配变压器、扼流变压器等。 【EE磁芯】 ■ 用途：电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器、电感器及扼流圈、脉冲变压器等。
【ETD磁芯】 ■ 用途：电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器。 【EI 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、功率变压器、整流变压器、电压互感器等。 【ET 磁芯】 ■ 用途：滤波变压器 【EFD 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器器、整流变压器、开关变压器等。
【UF 磁芯】 ■ 用途：整流变压器、脉冲变压器、扼流变压器、电源变压器等。 【PQ 磁芯】 ■ 用途高频开关电源变压器、整流变压器等。 【RM 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、整流变压器、屏蔽变压器、脉冲变压器、脉冲功率变压器、扼流变压器、滤波变压器。 【EP 磁芯】 ■ 用途：功率变压器、宽频变压器、屏蔽变压器、脉冲变压器等。
【H 磁芯】 ■ 用途：宽带变压器、脉冲变压器、脉冲功率变压器、隔离变压器、滤波变压器、扼流变压器、匹配变压器等。 软磁铁氧体磁芯形状与尺寸标准(一) 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： 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。
常用铁氧体磁芯规格
常用铁氧体磁芯规格、型号与技术参数 功率铁氧体磁芯 EI EE EE PQ EC EI60 EE80 EE35 PQ50/50 EC90 EI50 EE72 EE30 PQ40/40 EC70 EI40 EE70 EE25 PQ35/35 EC52 EI35 EE60 EE19 PQ32/30 ECI70 EI33 EE55 EE16 PQ32/20 EER49/54 EI30 EE50 EE13 PQ26/25 EER49/43 EI28 EE49 EE10 PQ26/20 EER49/38 EI25 EE42 — PQ20/20 EER42/43 EI22 EE42/20 — PQ20/16 EER42/45 EI19 — — — EER40/45 EI16 — — UF102 EER28L 常用功率铁氧体材料牌号技术参数 项目 条件 单位 PC30 PC40 2500B B25 3C8 N27 μi — — 2500 2300 2500 2300 2000 2000 Bms H=1200A/m mT 510 510 490 510 450 510 Br H=800A/m mT 117 95 100 130 — — Hc — A/m 12 14.3 15.9 15.9 18.8 20 Tc — ℃ >230 >215 >230 >220 >200 >220 P 200mT23℃ 25KHz60℃ 100℃ KW/m3 130 600 95 600 900 48 KW/m3 90 — 70 — — — KW/m3 100 — 75 — — — 100mT60℃ 100KHz100℃KW/m3 — 450 — 450 — — KW/m3 — 410 — 410 — — 公司 — — TDK TDK TOKIN TOKIN FERROCXLUB E SIEMENS
铁氧体磁芯常识
铁氧体磁芯常识 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。铁氧体磁芯的材料牌号较多，几何形状也繁多，有柱形、工字形、帽形、单孔、双孔、四孔、U 形、罐形、E 形、EI 形，EC 形、RM 形，PQ 形、EP 形，见附图所示。每一种形状的磁芯自成一系列，供用户选用。
在铁氧体磁芯上绕上线圈制成的电感器与同体积的空心线圈相比电感量大，而且Q 值（品质因素）也高。如Gu －22×13 罐形磁芯，用它制成4mH 的电感器时，只要绕43 匝线圈就行了，如不用罐形磁芯，改为空心线圈，需绕600匝才能得到4mH 的电感器。由此可见，使用了磁芯后，可大大缩小电感器或变压器的体积。 软磁铁氧体材料可分为两大类：镍锌材料和锰锌材料。一般镍锌材料的初始导磁率μ i 约10 至1500 ，使用频率约从5 百千赫至几百兆赫。一般锰锌材料的初始导磁率μi 约从400 ～10000 ，使用频率从几千赫至500 千赫。 国内生产铁氧体磁芯的厂家很多，产品的命名方法各不相同，例如北京798 厂生产的铁氧体材料命名为NX0 －1 0 ，MX0 －2000 等。NX0—10 材料中“ N ”表示镍，“ X ”表示锌，“ 0 ”表示氧化物，“ 10 ”是初始导磁率μi 值，一般称这种材料为镍锌10 ；MX0—2000 材料中“ M ”表示锰，“ X ”表示锌，“ 0 ”表示氧化物，“ 2000 ”是初始导磁率μi 值。按国标规定，软磁铁氧体材料的命名方法是R××，其中R 表示“软”字汉语拼音的第一个字母，××表示初始导磁率及材料特性。 铁氧体生产厂一般都提供磁芯的电感系数A L 的数值。在常用的线圈中，A L 与电感量及匝数有下列关系： （1 ） L 是加上磁芯后的电感量，单位为毫微享（nH ），N 表示匝数（圈数）。A 的单位是nH ／匝2 ?由（1 ）式可知，如果已知磁芯的A L 值和需要的L 值，则可计算出匝数。例如，有一个罐形磁芯Gu －22×13 ，它的 A L =2200 ，用φ0.21 漆包线打算在此磁罐上绕制一个4mH 的电感器，则绕制匝数 N= = ≈42.6 圈 由于生产厂提供的 A L 值为最小值，所以绕成的电感器的L 值比4mH 大，再调整圈数，使L 值满足要求。如果有了磁芯，但不知 A L 值，可以先试绕一定圈数N 1 ，测出加磁芯线圈的电感值L 1 ，计算出 A L 值，即 A L =L 1 ／，然后再利用公式（1 ）计算匝数。 上述介绍的匝数计算方法只适用于一般线圈，不适用于开关电源中线圈。（吴其）
铁氧体磁芯功率与频率的关系表
表10-15正激变换器拓扑最大可能输出功率 输出功率（W） 磁芯A e(cm2) A w(cm2) A e A w(cm4) 20kHz 24kHz 48kHz 72kHz 96kHz 150kHz 200kHz 250kHz 300kHz 体积(cm3) E型磁芯 Philips 814E250 0.202 0.171 0.035 1.1 1.3 2.7 4.0 5.3 8.3 11.1 13.8 16.6 0.57 813E187 0.225 0.329 0.074 2.4 2.8 5.7 8.5 11.4 17.8 23.7 29.6 35.5 0.89 813E343 0.412 0.359 0.148 4.7 5.7 11.4 17.0 22.7 35.5 47.3 59.2 71.0 1.64 812E250 0.395 0.581 0.229 7.3 8.8 17.6 26.4 35.3 55.1 73.4 91.8 110.2 1.93 782E272 0.577 0.968 0.559 17.9 21.4 42.9 64.3 85.8 134.0 178.7 223.4 268.1 3.79 E375 0.810 1.149 0.931 29.8 35.7 71.5 107.2 143.0 223.4 297.8 372.3 446.7 5.64 E21 1.490 1.213 1.807 57.8 69.4 138.8 208.2 277.6 433.8 578.4 722.9 867.5 11.50 783E608 1.810 1.781 3.224 103.2 123.8 247.6 371.4 495.1 733.7 1031.6 1289.4 1547.3 17.80 783E776 2.330 1.810 4.217 135.0 161.9 323.9 485.8 647.8 1012.2 1349.5 1686.9 2024.3 22.90 E625 2.340 1.370 3.206 102.6 123.1 246.2 369.3 492.4 769.4 1025.9 1282.3 1538.8 20.80 E55 3.530 2.800 9.884 316.3 379.5 759.1 1138.6 1518.2 2372.2 3162.9 3953.6 4744.3 43.50 E75 3.380 2.160 7.301 233.6 280.4 560.7 841.1 1121.4 1752.2 2336.3 2920.3 3504.4 36.00 EC型磁芯 Philips EC35 0.843 0.968 0.816 26.1 31.3 62.7 94.0 125.3 195.8 261.1 326.4 391.7 6.53 EC41 1.210 1.350 1.634 52.3 62.7 125.5 188.2 250.9 392.0 522.7 653.4 784.1 10.80 EC52 1.800 2.130 3.834 122.7 147.2 294.5 441.7 588.9 920.2 1226.9 1533.6 1840.3 18.80 EC70 2.790 4.770 13.308 425.9 511.0 1022.1 1533.1 2044.2 3194.0 4258.7 5323.3 6388.0 41.10 ETD型磁芯 Philips ETD29 0.760 0.903 0.686 22.0 26.4 52.7 79.1 105.4 164.7 219.6 274.5 329.4 5.50 ETD34 0.971 1.220 1.185 37.9 45.5 91.0 136.5 182.0 284.3 379.1 473.8 568.6 7.64 ETD39 1.250 1.740 2.175 69.6 83.5 167.0 250.6 334.1 522.0 696.0 870.0 1044.0 11.50 ETD44 1.740 2.130 3.706 118.6 142.3 284.6 427.0 569.3 889.0 1186.0 1482.5 1779.0 18.00 ETD49 2.110 2.710 5.718 183.0 219.6 439.2 658.7 878.3 1372.3 1829.8 2287.2 2744.7 24.20 152
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-Ac 2、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 U、I、UR磁芯 U形磁芯适用于窄小空间或罕见因素下的高功率操作。U形磁芯的长支柱有利于漏电感设计，以及与高压绝缘。U/I组合磁芯可节省组装费用。U形磁芯非常适用于电源变压器。 平面E、I形磁芯 平面E形磁芯不但有所有IEC标准尺寸，还有其他尺寸。适合特定用途，不需重新加工就可调整支柱长度和窗口高度(B和D尺寸)。因此，设计人员可以精确根据平面电感器可容纳高度，调整最终的磁芯规格，而不浪费空间。I形磁芯的标准尺寸，也提供设计上的灵活性。E-I面组合磁芯可用于需要表面粘结的大容量组装，还可用于制造有间隙的电感器磁芯(由于是平面构架，所以必须慎重考虑边缘损耗)。平面磁芯的典型应用包括差模电感器和DC-DC、AC-DC变频器。
石榴石铁氧体
华中科技大学 材料科学与工程学院试卷 （开卷，考察） 考试科目：磁性材料与器件 班级：功材1301-1302 考试日期：2016年6月30日 姓名：邓泽明 班级：功材1302 学号：U201311335 分数： 评卷人：于尧 石榴石铁氧体作磁性材料的应用 摘要：
石榴石型铁氧体是一种重要的亚铁磁性材料。自从1956 年石榴石型铁氧体问世以来，因其优越的磁、磁光、介电等特性而被广泛应用于旋磁材料、微波材料、磁光材料等领域。在自然界中，具有石榴石结构的矿物很多，一般的化学式为R3Fe5O12缩写为RIG，R表示三价稀土族金属离子。石榴石铁氧体中最重要的品种是Y3Fe5O12 (yttrium iron garnet缩写为YIG)，及以其为基础发展起来的一系列材料，一般称为YIG 型材料。被保持在磁化状态的YIG 型材料在超高频场内的磁损耗比其他任何品种的铁氧体要低一个到几个数量级，因而YIG型材料是超高频铁氧体器件中的一种特殊材料，同时也是研究铁氧体在超高频场内若干特性的不可缺少的样品。石榴石铁氧体的元素代换是亚铁磁性和晶体物理的基本研究课题，可能替微波，磁泡、磁光等铁氧体器件找出新的材料，因此这方面的研究在最近若干年来出现了异常活跃的局面。 引言： 铁氧体材料是一类重要的磁性材料,上个世纪四十年代开始人们就对其进行系统的研究和生产,取得了极其迅猛的发展,并在工业上广泛应用。随着铁氧体材料日益深入的应用,其在很多领域已经成为不可或缺的组成部分,包括通讯广播、自动控制、计算技术、仪器仪表,另外在宇航航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面,也已经开辟了很好的应用前景。铁氧体与器件的发展一般和磁学、固体物理与化学、无线电、电子学等一些基础理论学科密切联系,它们之间彼此促进,相互发展,继而一些新应用领域被不断开辟出来。铁氧体材料是一类金属氧化物,就其电性来说,铁氧体的电阻率,近乎为绝缘,要比金属、合金等其它磁性材料大得多,而且还具有较高的介电性能,但就其磁性来讲,铁氧体在高频时具有很高的磁导率。因此,铁氧体已经成为高频弱电领域用途广泛的磁性材料。 1 铁氧体在特性和用途上的分类 铁氧体材料在特征和用途上基本可分为五大类：软磁铁氧体、硬磁铁氧体、旋磁铁氧体、矩磁铁氧体和压磁铁氧体。 1.1软磁铁氧体 在外界较弱的磁场下,易于被磁化也易于被退磁,例如锌铬铁氧体材料和镍锌铁氧体材料等。软磁铁氧体材料是目前用途广,种类多,数量多和产值高的一类铁氧体材料。软磁材料主要被用作各种各样的电感元件,例如滤波器、变压器和无
输出功率和磁芯尺寸的关系
输出功率和磁芯尺寸的关系 要使变压器输出更大的功率，我们希望在电压一定的情况下，圈数要尽可能 的少、导线尽可能的粗。这样才有利于提供较大的电流，输出更大的功率。前者 需要较大的磁芯截面积，后者要求较大的磁芯窗口面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。 变压器初级绕组的圈数可用下式来算： N = k *10^5 * U /(f *Ae* Bmax ) k 为最大导通时间与周期之比，通常取k=0.4； U 是初级绕组输入电压（V），（近似等于直流输入电压)； f 是变压器的工作频率（KHZ）； Ae 是磁芯的截面积（cm2）； Bmax 是允许的磁通密度最大变化幅度（G）。 因此，在一定电压下，增大截面积Ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax，都有利于减少圈数，提高输出功率。但是，磁芯的损耗（铁损） 是按Bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的，Bmax还受磁芯饱和的限制。因此，提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax都是有限度的。大多数适合做开关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50KHZ以内，Bmax限制在2000G（高斯）以内，一般取Bmax=1600G较为合适。因此，功率主要靠磁芯截面积Ae、其次靠工作频率f控制。 但必须明确的是，这种控制关系是间接的而不是直接的，Ae加大和f提高只是表示对同样的电压，允许绕的圈数更少，只有实际把圈数减少了才能提高功率。如果在同样材料的一个大磁芯和一个小磁芯上，用一样的导线绕同样的圈数，对同样的输入电压输出功率是基本相同的。同样，如果一个做好的变压器，仅仅靠改变工作频率，也是不会使输出功率提高的。 因为变压器已经做好，所以我建议提高输入电压来提高功率；如果从变压器入手的话，可以尝试把导线适当加粗，同时把频率提高一些，以允许圈数能有所减少，这样就可加大输出功率。 导线加粗受到磁芯窗口面积Ac限制。用截面积为Ad的导线绕N圈，占用的窗口面积为： Awc = N *Ad = k * 10^5 * U *Ad / (f *Ae* Bmax ) 设，初级绕组窗口占用系数为Sn =Awc / Ac，Ad用电流I（有效值）和允许的电流密度J表示为 Ad=I/J/100，（Ad-平方厘米，I-A有效值，J-A/平方毫米） 则上式可写成：Ac* Sn = k * U *I*10^3 / ( f *Ae* Bmax * J) 或，U*I = Sn * Bmax * J * f *Ae* Ac * 10^-3 / k 因为输入功率等于输入电压U与电流平均值k*Ip的乘积，而电流有效值I与峰值Ip的关系为 Ip= 1.58*I，所以输入功率Pi = 1.58*k*U*I = 1.58*Sn * Bmax * J * f *Ae* Ac * 10^-3 再乘上效率Ef就得到最大输出功率的表达式 Po = 1.58 * Ef * Sn * Bmax * J * f *Ae* Ac * 10^-3 可见，功率除了和上面那些有利于圈数减少的因素成正比之外，还与允许导 线加粗的Ac、Sn以及电流密度J成正比。工程上一般取Ef = 0.8，Sn=0.4，
磁放大器的典型电路
话题：磁放大器的典型应用电路 磁放大器能使开关电源得到精确的控制，从而提高了其稳定性。磁放大器磁芯可以用坡莫合金，铁氧体或非晶，纳米晶（又称超微晶）材料制作。非晶、纳米晶软磁材料因具有高磁导率，高矩形比和理想的高温稳定性，将其应用于磁放大器中，能提供无与伦比的输出调节精确性，并能取得更高的工作效率，因而倍受青睐。非晶、纳米晶磁芯除上述特点外还具备以下优点： 1）饱和磁导率低； 2）矫顽力低； 3）复原电流小； 4）磁芯损耗少； 磁放大输出稳压器没有采用晶闸管或半导体功率开关管等调压器件，而是在整流管输出端串联了一个可饱和扼流圈（如图6所示），所以它的损耗小。 由图6可知，磁放大稳压器的关键是可控饱和电感Lsr和复位电路。可控饱和电感是由具有矩形B H回线的磁芯及其上的绕组组成，该绕组兼起工作绕组和控制绕组的作用。复位（RESET）是指磁通到达饱和后的去磁过程，使磁通或磁密回到起始的工作点，称为磁通复位。由于磁放大稳压器所用的磁芯材料的特点（良好的矩形B H回线及高的磁导率），使得磁芯未饱和时的可控饱和电感对输入脉冲呈现高阻抗，相当于开路，磁芯饱和时可控饱和电感的阻抗接近于0，相当于短路。 目前开关电源工作频率已提到几百kHz以上，磁放大器在开关电源中的广泛应用对软磁材料提出了更高的要求。在如此高的频率下，坡莫合金由于电阻率太低（约60μΩ·cm）导致涡流损耗太大，造成温升高，效率降低，采用超薄带和极薄带虽能有所改善，但成本将大幅度上升；铁氧体具有很高的电阻率（大于105μΩ·cm），但其Bs过低，居里点也太低。由于工作环境恶劣，对材料的应力敏感性、热稳定性等都有严格要求，上述材料是很难满足要求的。 图6 磁放大输出稳压电路
铁氧体磁芯损耗模型
铁氧体磁芯损耗模型 在功率变换器中所需的全部功率元件中，磁性材料仍然是最紧关捷要的元件。它可能是最昂贵的，开发起来最耗时间，所以预先了解其特性是非常关键的。预知其热产生机理及温升仍是一个令人沮丧的任务，了解磁材的电性能相比之下要容易一些。 这里有两个磁损耗的模式：绕组损耗及磁芯损耗。绕组损耗可以令人惊异地合成，而且是在大学里正在进行的博士研究课题。研究论文在国际会议上发表。我们开始写信给一些错综复杂的线圈损耗分析人员，并在未来送到开关电源杂志。 相比之下，磁芯损耗在多数应用中，则相对艰难地前进。我们确实可以用测量所收集的数据来预测其性能。这些数据通常象所有这些可变量一样足够用来做计算。在此实践中，我们写信给进行这些表面上简单的任务的人士。建模任务是看似经验的数据，用它为磁芯去做等效。它可能是相当难以理解的，但结果可能非常有用，并可用于CAD设计程序。很多制造商都没有得到，并且距这个目标还非常远。然而我们仍需要使用曲线得到我们所需要的结果。 我们将用磁材置于我们的例子中。这些公司被选定，系因为它们更加勤奋地致力于磁芯损耗的建模并提供结果。可在未来可根据结构以建起更先进的模型。 磁芯损耗 多数设计师是熟悉磁损耗的。早期的课程展示的磁材的B-H曲线中描述了磁滞曲线。那是一种在磁芯励磁时偏移的输出。在分度EE过程后，经常包括这种如同实验室中所展示的一样。 图1展示出磁芯材料典型的曲线。用它做电感或变压器，在一个DC/DC变换器中，电感通常要直流偏置，因此运行时会相对小距离的离开工作点。而变压器磁芯驱动会更强烈，它会接近饱和点，而且在工作的每个周期还要返回零点。 在每个开关周期中要运行更大的磁通，就会有更大的磁芯损耗。而BH曲线滞环的面积就决定了损耗，至少是每个周期的△B的平方的函数。 快速开关频率会有数倍的BH环向外摆出，当我们去重复这个曲线时，环路越宽，我们走的越远。这个结果是比励磁频率的一次幂更大的结果。 磁芯损耗的物理意义是极其复杂的。还没有一个人已做出容许我们从材料结构及化学构造去预计出磁芯损耗。所有磁芯损耗数据都直接来自精确的实验。不管它是旧传统用的线路频率的硅钢还是近来从切棱制造的高频软磁铁氧体，它都不简单。沃波的论文，在此SPM的假设中，展示出磁芯损耗的物理性质是不规则碎片形，而且随后显示出人工分析结果。 每次一种新材料造出后，它必须按精确标准的测试装置在实验台上测出。自身测试是非常难以理解的，我们不去覆盖在这种条件下的测试规范，但我们能提供一个关注词，自己测磁芯损耗不能推荐。需要收到可靠的结果的测试设备装置是满冗长的，并且是很困难的。 一个磁芯损耗数据的实例示于图2。它示出了从25KHz→1000KHz的多个数据。纵坐标是磁芯损耗以mw/cm3为单位。横坐标则是特斯拉T。 这些磁芯损耗曲线是正弦磁密励磁，在多数应用中，电压波形是方波。结果是三角波的电流励磁磁密。对50%的占空比，将正弦近似为一谐振作假设。对于比这大或小的其它占空比，磁芯损耗会更高。在随后的SPM假设中用这个课题就是理想的。
磁性材料基本参数详解[1]
磁性材料基本参数详解 磁性是物质的基本属性之一，磁性现象与各种形式的电荷的运动相关联，物质内部电子的运动和自旋会产生一定大小的磁矩，因而产生磁性。 自然界物质按其磁性的不同可分为：顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁性物、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” 。 铁氧体颗粒料: 是已经过配料、混合、预烧、粉碎和造粒等工序，可以直接用于成形加工的铁氧体料粒。顾客使用该料可直接压制成毛坯，经烧结、磨削后即可制成所需磁芯。本公司生产并销售高品质的铁氧体颗粒料，品种包括功率铁氧体JK 系列和高磁导率铁氧体JL 系列。 锰锌铁氧体: 主要分为高稳定性、高功率、高导铁氧体材料。它是以氧化铁、氧化锌为主要成分的复合氧化物。其工作频率在1kHz 至10MHz 之间。主要用着开关电源的主变压器用磁芯. 。 随着射频通讯的迅猛发展，高电阻率、高居里温度、低温度系数、低损耗、高频特性好（高电阻率ρ、低损耗角正切tg δ）的镍锌铁氧体得到重用，我司生产的Ni-Zn 系列磁芯，其初始磁导率可由10 到2500 ，使用频率由1KHz 到100MHz 。但主要应用于1MHz 以上的频段、磁导率范围在7-1300 之间的EMC 领域、谐振电路以及超高频功率电路中。磁粉芯: 磁环按材料分为五大类：即铁粉芯、铁镍钼、铁镍50 、铁硅铝、羰基铁。使用频率可达100KHZ ，甚至更高。但最适合于10KHZ 以下使用。 磁场强度H ： 磁场“ 是传递运动电荷或者电流之间相互作用的物理物” 。 它可以由运动电荷或者电流产生，同时场中其它运动或者电流发生力的作用。 均匀磁场中，作用在单位长磁路的磁势叫磁场强度，用H 表示； 使一个物体产生磁力线的原动力叫磁势，用F 表示：H=NI/L, F = N I H 单位为安培/ 米（A/m ），即: 奥斯特Oe ；N 为匝数；I 为电流，单位安培（A ），磁路长度L 单位为米（m ）。 在磁芯中，加正弦波电流，可用有效磁路长度Le 来计算磁场强度： 1 奥斯特= 80 安/ 米 磁通密度，磁极化强度，磁化强度 在磁性材料中，加强磁场H 时，引起磁通密度变化，其表现为： B= ц o H+J= ц o (H+M) B 为磁通密度( 磁感应强度) ，J 称磁极化强度，M 称磁化强度，ц o 为真空磁导率，其值为4 π× 10 ˉ 7 亨利/ 米（H/m ） B 、J 单位为特斯拉，H 、M 单位为A/m, 1 特斯拉=10000 高斯（Gs ） 在磁芯中可用有效面积Ae 来计算磁通密度：
压电陶瓷换能器的阻抗匹配设计
压电陶瓷换能器的阻抗匹配设计 1回顾一下阻抗的基本概念 在直流电路里欧姆定律规定了器件的电阻等于器件两段的电压与流过器件的电流之比 其中R的单位是欧姆V的单位是伏特I的单位是安培 在交流电路里电阻的定义被扩展加入了随时间变化而变化的电压电流的相位关系阻抗Z代表交流等效电阻而且同样是电压与电流的比值 在这里电压V(t)与电流I(t)都是时间的函数 与电阻一样阻抗同样用欧姆作为单位不同之处是阻抗用复数来表示任意一个复数都可以用A+jB这样的形式来表示一个复数包含两个部分实部A和虚部jB根据定义1 j? =这意味着j的平方的结果是1 2换能器等效电路 在狭窄的谐振频率范围内压电陶瓷换能器的模型可以用以下等效电路来表示 串连电感L和电容C是换能器固有的跟串连谐振频率有关这个串连谐振频率可以用等效电感L和电容C来表示
在谐振频率下串连等效电容C的容抗X C 完全抵消掉串连等效电感的的感抗X L 从而换能器阻抗|Z|达到极小值R 在f r 附近换能器相当于一个效率达到极值的发射体 并联等效电容C 0与L,C一起产生了另外一个谐振频率并联谐振频率f a 对于压电陶瓷换能器并联谐振频率通常比串连谐振频率高几KHz f a 可用下面的等式表示 在这个并联谐振频率里换能器的阻抗达到最大值在这个频率附近换能器可以等效为一个效率最高的接收器 值得注意的是总体并联等效电容包括整个系统中的传输电缆连接器回波检测电路以及发射电路的等效电容所以常常需要尝试改变并联谐振频率同样值得注意的是总体并联等效电容相当于一个交流负载不但减小接收信号的振幅而且需要发射电路提供更大的电流这个总体并联电容产生的影响在给定的频率范围内可以通过选取一个合适的串连电感或者并联电感来降低外部等效并联电容对换能器的串连谐振频率没有影响 3 品质因数 换能器的品质因数Q是一个衡量换能器储存能量特性与耗散能量特性之间的关系的量Q用谐振时储存在换能器里的能量来表示Q还可以用以下等式来描述 Q还可以用换能器在谐振频率附近的频率响应来描述 其中f是换能器的-3dB带宽中心频率f r 就是串连谐振频率从等式可看出换能器在固定的串连谐振频率下Q值越大其带宽就越小 4 换能器两端的等效阻抗 通常需要得到在特定频率下换能器两段呈现的特性为了这个目的我们的等效电路可以更进一步简化在一个特定频率下除了谐振频率C和L之中会有一个起到主要作用因而换能器两端将呈现出容性或者感性这两种情况可以用下图表示
高频铁氧体磁芯型号
PM型磁芯PM CORES 型号尺寸Dimensions(mm) Type A B C D E F PM5049.15±0.8539.65±0.6519.70±0.305.50±0.1026.80±0.4038.80±0.20 PM6261.00±1.0048.0min25.00±0.705.30±0.3033.80±0.6048.80±0.50 PM7474.000 57.0min29.00±1.005.40±0.3041.00±0.8059.00±0.60 -3.0 PM8787.00+2.0 66.5min31.70±1.508.50±0.4048.40±0.8070.00±0.80 -3.0 PM114114.000 88.0min42.00±1.505.40±0.4063.80±0.8092.50±0.50 -5.0 型号磁芯参数Core parameter重量LP2LP3 Type C1 (mm-1) Ae (mm2) le (mm) Ve (mm3) weight (g/pr.) AL(nH/N2 ±25%) Pc(W) (max) AL(nH/N2 ±25%) Pc(W) (max) PM500.22737084.0310001407700 3.1 PM620.190570109620003859700 6.2 PM740.16279012810100047010000 3.5* PM870.16191014613300081713000 4.0*13000 2.7* PM1140.116172020034400018861800010.3*16000 6.9* 注:AL:1kHz,0.5mA,100Ts Pc:25kHz,200mT,100℃ 100kHz,200mT,100℃ EE型磁芯EE CORES
铁氧体磁芯
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。 铁氧体磁芯的材料牌号较多，几何形状也繁多，有柱形、工字形、帽形、单孔、双孔、四孔、U 形、罐形、E 形、EI 形，EC 形、RM 形，PQ 形、EP 形，见附图所示。每一种形状的磁芯自成一系列，供用户选用。 在铁氧体磁芯上绕上线圈制成的电感器与同体积的空心线圈相比电感量大，而且Q 值（品质因素）也高。如Gu －22×13 罐形磁芯，用它制成4mH 的电感器时，只要绕43 匝线圈就行了，如不用罐形磁芯，改为空心线圈，需绕600 匝才能得到4mH 的电感器。由此可见，使用了磁芯后，可大大缩小电感器或变压器的体积。
软磁铁氧体材料可分为两大类：镍锌材料和锰锌材料。一般镍锌材料的初始导磁率μ i 约10 至1500 ，使用频率约从5 百千赫至几百兆赫。一般锰锌材料的初始导磁率μi 约从400 ～10000 ，使用频率从几千赫至500 千赫。 国内生产铁氧体磁芯的厂家很多，产品的命名方法各不相同，例如北京798 厂生产的铁氧体材料命名为NX0 －10 ，MX0 －2000 等。NX0—10 材料中“ N ”表示镍，“ X ”表示锌，“ 0 ”表示氧化物，“ 10 ”是初始导磁率μi 值，一般称这种材料为镍锌10 ； MX0—2000 材料中“ M ”表示锰，“ X ”表示锌，“ 0 ”表示氧化物，“ 2000 ”是初始导磁率μi 值。按国标规定，软磁铁氧体材料的命名方法是R××，其中R 表示“软”字汉语拼音的第一个字母，××表示初始导磁率及材料特性。 铁氧体生产厂一般都提供磁芯的电感系数A L 的数值。在常用的线圈中，A L 与电感量及匝数有下列关系： L 是加上磁芯后的电感量，单位为毫微享（nH ），N 表示匝数（圈数）。A 的单位是nH ／匝2 ?由（1 ）式可知，如果已知磁芯的A L 值和需要的L 值，则可计算出匝数。例如，有一个罐形磁芯Gu －22×13 ，它的 A L =2200 ，用φ0.21 漆包线打算在此磁罐上绕制一个4mH 的电感器，则绕制匝数 由于生产厂提供的A L 值为最小值，所以绕成的电感器的L 值比4mH 大，再调整圈数，使L 值满足要求。如果有了磁芯，但不知A L 值，可以先试绕一定圈数N 1 ，测出加磁芯线圈的电感值L 1 ，计算出A L 值，即 A L =L 1 ／N12，然后再利用公式（1 ）计算匝数。上述介绍的匝数计算方法只适用于一般线圈，不适用于开关电源中线圈 磁性材料分类 按作用分类： n软磁：各种电感，磁芯；（主要参数Q, μi等） n硬磁：马达，录音器，电话机；（主要参数磁能积(BrHc)）