磁环材料选取
铁镍钼磁环
铁镍钼磁环
铁镶钼磁环是由铁(Fe),镍(NI),铝(Mo)三种金属接一定比倒配制,经高温熔化成台金,再磨成粉束t加上绝缘物质(如高岭土,云母粉等)t充分搅拌混合后,制成环形因含有铁和铱的台金称为坡莫台金,所铁镍磁环是由铁,镍两种金属,按一定比例配置,经过上述的工艺加工而成,也可张坡奠磁粉芯。
制作磁环式磁芯的材料主要是铁氧体软磁材料，包括锰锌铁氧体(MX系列)镍锌铁氧体(NX系列)，前者工作频率在1KHz-10MHZ后者工作在1MHZ-300MHZ中波磁棒的初始导磁频率为400的MX型锰锌铁氧体，工作在1。
6MHZ一下的中波段，短波磁棒是一种初始导磁率为60或40的NX 型镍锌铁氧体，它的初始导磁率较小，但在高频工作下损耗很小，能在频率较高的短波工作，(磁棒工作频率分别26M 和28M)。
铁镍50最适合用做差模电感器，但是价格很高，由于原来国内能做铁镍钼的厂家做的铁镍钼性能很差，所以一些开关电源厂家和军工客户都使用铁镍50材料做储能电感器，其实这是错误的选择，因为这种材料的损耗仅好于铁粉芯，是铁硅铝的2倍左右，是铁镍钼的三倍左右，但是该材料同样磁导率下，直流叠加特性好于铁硅铝材料，虽然它的Bs
值达14000Gs，但是由于磁滞回线的形状不一样，所以它的直流叠加特性并不好于铁镍钼材料。
磁环是由磁芯+塑料外壳或绝缘磁漆组成的，有着保护磁芯、防潮、增强绝缘的作用。
磁环主要分为铁粉芯磁环、锰锌铁氧体磁环、镍锌铁氧体磁环、高磁通磁粉芯磁环、铁镍钼磁粉芯磁环、铁硅铝磁环、非晶磁环等。
磁环的材料组成
磁环的材料组成
磁环是由一种特定的材料组成的，这种材料具有良好的磁性能和物理特性，能够用于制造各种电子和电磁设备。
下面将介绍几种常用的磁环材料及其特点。
1. 铁氧体磁环材料
铁氧体磁环是一种常见的磁环材料，由铁、氧和其他金属氧化物组成。
它具有高磁导率、低磁损耗和良好的热稳定性。
铁氧体磁环广泛应用于变压器、电感器、滤波器等电子设备中。
2. 铁硼磁环材料
铁硼磁环是一种具有高磁能积和良好磁导率的磁环材料。
它由铁、硼等元素组成，具有较高的矫顽力和剩磁，适用于制造高性能的永磁材料。
铁硼磁环广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
3. 钕铁硼磁环材料
钕铁硼磁环是一种具有极高矫顽力和剩磁的磁环材料。
它由钕、铁、硼等元素组成，具有优异的磁性能和物理特性。
钕铁硼磁环广泛应用于声音设备、电子设备、计算机硬盘等领域。
4. 铁镍钴磁环材料
铁镍钴磁环是一种具有高矫顽力和良好磁导率的磁环材料。
它由铁、镍、钴等元素组成，具有较高的磁饱和感应强度和磁导率。
铁镍钴磁环广泛应用于电动机、传感器、航天器件等领域。
5. 铁铝磁环材料
铁铝磁环是一种具有高矫顽力和低磁损耗的磁环材料。
它由铁、铝等元素组成，具有较高的磁导率和热稳定性。
铁铝磁环广泛应用于变压器、电感器、电磁阀等领域。
总结起来，磁环的材料组成包括铁氧体、铁硼、钕铁硼、铁镍钴和铁铝等材料。
每种材料都具有不同的磁性能和物理特性，适用于不同的电子和电磁设备。
随着科技的进步，磁环材料的研究和应用将会更加广泛，为各个领域的发展提供更好的支持。
制作巴伦的磁环应如何选
制作巴伦的磁环应该怎么选？磁环应该选择高频的，导磁率（不要很高的）100比较合适！现在高频磁环比较难找。
过去大家都到北京协会总部去买，大约5元一只，不知现在还有没有。
也有的火腿使用一般磁环绕制，只要芯线绞的比较紧密也能用，但频率高、功率大时会发热。
MTV推荐的空心巴仑也是很好的解决办法-。
磁环是高频铁氧体，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。
磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。
大直径的高频磁环，用粗芯线也可以大功率到1000瓦以上！广大无线电爱好者在制作巴伦，功率合成器（分配器）时经常在选择磁环，导线等问题大伤脑筋，且这些问题如果处理不当，必定效果不理想。
经常在频率上和网上听到或看到有人抱怨，加了巴伦还不如不加……为了解决这些问题，要从高频变压器问题解决。
本人根据一些资料，总结了一些关于传输线变压器的一些问题和大家共同探讨，有不当之处，请大家予以指正。
将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。
普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。
而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。
传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。
出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且在整个线长上是均匀分布的。
由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段膌的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。
这些电容和电感量通常叫分布参数，由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路，如图1-b所示。
因此，传输钱可以看成由许多电感、电容组成的耦合链，从而产生了新的传输能量的方式。
当信号电压U1加在图2的输入端(1、3端)时，出于传输线间电容较大，因此信源向电容C1充电，使C1贮能。
磁环挑选方法
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将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。
普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。
而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。
传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。
出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且在整个线长上是均匀分布的。
由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段Δl的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。
这些电容和电感量通常叫分布参数，由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路，如图1-b所示。
因此，传输钱可以看成由许多电感、电容组成的耦合链，从而产生了新的传输能量的方式。
当信号电压U1加在图2的输入端(1、3端)时，出于传输线间电容较大，因此信源向电容C1充电，使C1贮能。
制作巴伦的磁环应如何选
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磁环是高频铁氧体，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。
磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。
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将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。
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而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。
传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。
出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且在整个线长上是均匀分布的。
由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段膌的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。
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磁环选型攻略及EMC整改技巧
磁环选型攻略及EMC整改技巧如下图所示，本文将从四个方面对磁环进行阐述：一、磁环的应用场景首先，我们来看几张图片：图1：显示屏VGA线图2：适配器连接线图3：USB通信线这三根线都是我们生活中常见的供电线或通信线，它们都有一个特点，就是连接线上都有很突出的一部分，这突出的部分是什么呢？毫无疑问这就是加的磁环。
磁环是电子产品中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用。
一般使用铁氧体材料（Mn-Zn）制成。
磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高时，磁环表现的阻抗急剧升高，在EMC工程设计中，磁环作用显著而被广泛适用。
二、磁环的工作原理图4：磁环等效电路如图4所示，磁环在应用中的等效电路。
L为等效电感，R为线缆的等效直流阻抗，C为绕线之间产生的分布电容，这个分布电容要特别注意，它会降低高频滤波性能。
图5：磁环的阻抗曲线如图5所示，磁环在未饱和的情况下，信号频率越高，其对应的阻抗越高，当频率超过谐振点时，阻抗会呈现下降趋势。
图6：EMC整改常用的扣式磁环扣式磁环与铁氧体的最大区别在于它具有很大的损耗，用这种扣式磁环制作的电感，其特性更接近电阻。
它是一个电阻值随着频率增加而增加的电阻，当高频信号通过铁氧体磁环时，电磁能量以热的形式耗散掉。
三、磁环的分类1、铁氧体磁环一般锰锌环涂绿色；铁氧体磁环主要包括镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环。
按磁导率可分为两类：一是，镍锌铁氧体磁导率在100-1000之间，被称为低导磁环；二是，锰锌铁氧体磁环材料的磁导率一般在1000以上，被称为高导磁环。
图7：锰锌铁氧体高导率磁环镍锌铁氧体磁环一般用于各种线材，电路板端，电脑设备中抗干扰。
锰锌铁氧体磁环，磁导率很大，这种磁环，通常用来绕制共模电感，抑制电源接口低频共模传导干扰。
图8：共模电感一般共模电感抑制频段在500K-30M之间，滤波频段要比铁粉芯差模电感高。
通常情况下，材料磁导率越低，适用的频率范围越宽；材料磁导率越高，适用的频率范围越窄。
磁环选取计算公式
磁环选取计算是用于计算磁环的尺寸和参数的公式。
下面是一些与磁环选取计算相关的内容。
1.磁环选取的基本原理磁环通常用于电器和电子设备中的交流电感器、磁放大器以及各种传感器中。
磁环具有良好的磁导性能，可以集中和产生磁场，用于电磁感应、能量转换和存储。
磁环通常由磁性材料制成，如铁、镍、铝镍钴等。
2.磁环选取的步骤磁环选取通常包括以下几个步骤：•确定所需的磁环类型：根据具体的应用和要求，选择合适的磁环类型，如环形磁体、长形磁体、矩形磁体等。
•计算磁环的尺寸：根据所需的电感值、磁导率、磁通量等参数，计算出磁环的尺寸，如内径、外径、高度等。
•确定磁环的材料：选择适合的磁性材料，如铁、镍、铝镍钴等，根据所需的磁导率、磁饱和磁化强度等参数确定磁环的材料。
•进行磁环选型：根据计算的结果和实际的设备要求，选择合适的磁环型号和规格。
3.磁环选取的计算公式•计算电感值：磁环的电感值与其几何尺寸和材料特性有关。
常用的计算公式如下： L = (N^2 * µ * A) / l 其中，L为电感值，N为匝数，µ为磁导率，A为磁环的横截面积，l为磁环的长度。
•计算磁通量：磁通量是磁环中通过的磁通量大小，其计算公式如下：Φ = B * A 其中，Φ为磁通量，B为磁感应强度，A为磁环的横截面积。
•计算磁通量密度：磁通量密度是单位面积上通过的磁通量大小，其计算公式如下：B = Φ / (N * A) 其中，B为磁感应强度，Φ为磁通量，N为匝数，A为磁环的横截面积。
•计算磁阻：磁阻是磁通量通过磁环时的阻力，其计算公式如下： R = l / (µ * A) 其中，R为磁阻，l为磁环的长度，µ为磁导率，A为磁环的横截面积。
这些公式可以根据具体的设计要求和实际情况进行调整和修正。
综上所述，磁环选取计算涉及多个参数和公式，包括电感值、磁通量、磁通量密度和磁阻等。
根据具体的应用和要求，可以通过这些公式计算出磁环的尺寸和参数，选择合适的磁环型号和规格。
磁环(铁芯)选用要点
磁環（鐵芯）選用要點Ferrite分類MnZnNiZnNiZnCu用途：High Frequency Swithcing Mode Power Supplies製造商：TDK、EPCOS型式：EFD15材質：MnZn錳鋅居里點，至少要高於200℃μi：2200± 25 % @T = 25 °CBS：390mT @T=100℃飽和磁通密度Bs：最大磁通密度Bm：Ae：15mm2AL：780 + 30/– 20 %Frequency range：25K~500KHz（要有最低和最高）ROHSCurie Temperature：>210℃Pv(Core lss)：390kW/m3 @300kHz,100mT,100℃(Pcv)Bs儘量高，Br儘量低，才能達到小體積大功率選用高磁導率的CORE，使激磁電感盡量大，讓磁化電流盡可能低UP TO 500KHz（500K以下）名詞解釋：鐵損是由於在鐵芯中的變更磁場所造成,這個損失與操作頻率及總流動的磁通量有關,總鐵損由三個成份組成,磁滯損,渦流損及殘留損.這些損失因磁性材料不同而異,在如高功率及高頻率切換調整器和RF的設計需要小心選擇鐵芯種類以降低鐵損使電感的表現最佳.■ CURIE TEMPERATURE 居禮溫度The temperature above which a ferrite core loses its magnetic properties. The core's permeability typically increases dramatically as thecore temperature approaches the curie temperature which causes theinductance to increase. The permeability drops to near unity at the curie temperature which causes the inductance to drop dramatically. The curie point is the temperature at which the initial permeability has dropped to 10% of its original value at room temperature.在此一溫度以上鐵氧磁體鐵芯失去磁性質,鐵芯的磁導率一般在接近居禮溫度時會急速上升因而電感值亦上升,於居禮溫度時,導磁率約降至一,因而使電感值急速下降,當初導磁率下降為在室溫下之初導磁率的10％時,其溫度稱之為居禮溫度.■ DCR ( DC RESISTANCE ) 直流電阻The resistance of the inductor winding measured with no alternating current. The DCR is most often minimized in the design of aninductor. The unit of measure is ohms, and it is usually specified as a maximum rating.電感線圈在非交流電下量得之電阻.在電感設計中,直流電阻愈小愈好,其量測單位為歐姆,通常以其最大值為標註.■ DISTRIBUTED CAPACITANCE 分佈電容值In the construction of an inductor, each turn of wire or conductor acts as a capacitor plate. The combined effects of each turn can be represented as a single capacitance known as the distributed capacitance. This capacitance is in parallel with the inductor. This parallel combination will resonate at some frequency which is called theself-resonant frequency (SRF). Lower distributed capacitances for a given inductance value will result in a higher SRF value and vice versa. (Also see SRF.)在電感的結構中,每一圈的繞線或導體有如電容電板一般的作用.其每圈結合起來的效果,有如單一之電容值,稱之分佈電容值.與電感並聯的.如此並聯的結合使得電感在某頻率下會產生諧振,稱之自我共振頻率(SRF),在一定電感值下,較低的分佈電容值會有較高之自我共振,反之亦然.■ EDDY CURRENT LOSSES 渦流損Eddy current losses are present in both the magnetic core and winding of an inductor. Eddy currents in the winding (or conductor)contribute to two main types of losses: losses due to proximity effects and skin effects. As for the core losses, an electric field around the flux lines in the magnetic field is generated by alternating magnetic flux. This will result in eddy currents if the magnetic core material haselectrical conductivity. Losses result from this phenomenon since the eddy currents flow in a plane that is perpendicular to the magnetic flux lines.渦流損同時會出現在電感中的繞線及磁性鐵芯中,在繞線(導體)中的渦電流會促進兩種形式的損失:鄰近效應之損失及表面效應之損失,至於鐵損,可視為在一磁場中之磁力線周圍的一電場,是由交互的磁通量所產生,如果此磁性鐵芯具有導電性,則形成渦電流,因渦電流在一垂直於磁力線方向的平面流動,損失因而產生.■ FERRITE CORE 鐵氧磁體鐵芯Ferrite is a magnetic material which consists of a mixed oxide of iron and other elements that are made to have a crystalline molecular structure. The crystalline structure is created by firing the ferrite material at a very high temperature for a specified amount of time and profile. The general composition of ferrites is xxFe2O4where xx represents one or several metals. The most popular maetal combinations are manganese and zinc (MnZn)and nickel and zinc (NiZn). These metals can be easily magnetized.鐵氧磁體是一種磁性材料,組成包含鐵及其他元素的氧化物而具有結晶分子的構造.這種結晶構造可在高溫及特定的方式下燒結鐵氧磁體材料一段特定時間而得,其一般的組成為xx Fe2O4,其中xx代表一種或好幾種金屬,最為常見的金屬組合為錳和鋅(MnZn)及鎳和鋅(NiZn),這些金屬都很容易被磁化.■ IMPEDANCE 阻抗值The impedance of an inductor is the total resistance to the flow of current, including the AC and DC component. The DC component of theimpedance is simply the DC resistance of the winding. The AC component of the impedance includes the inductor reactance. Thefollowing formula calculates the inductive reactance of an ideal inductor (i.e., one with no losses) to a sinusoidal AC signal.一電感的阻抗值是指其在電流下所有的阻抗的總和,包含了交流及直流的部份,直流部份的阻抗值僅僅是繞線的直流電阻,交流部份的阻抗值則包括電感的電抗,下列的方程式用來計算一理想電感(沒有能量損失)在一正弦波交流訊號下的電抗:Z = XL = 2πfLL is in henries and f is in hertz. This equation indicates that higher impedance levels are achieved by higher inductance values or at higherfrequencies. Skin Effect and Core Losses also add to the impedance of an inductor. (Also see Skin Effect and Core Losses.)L的單位為亨利而f的單位為赫茲,此方程式說明一較高的阻抗值可由較高的電感值或在較高的頻率下得到,此外,表面效應及鐵損亦會增加一電感的阻抗值.(亦參閱表面效應及鐵損)初始導磁率：直流初導磁率是指在直流狀態下其磁化曲線於原點時所得之切線斜率(圖例2),其可以下列方程式表示之:有何意義磁通密度越高，loss越大頻率越高，core loss越高CORE LOSS與溫度非呈線性頻率高到一定時，初始導磁率驟降。
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磁粉心磁环的选取
1.磁环的作用
磁粉心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，由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的颗粒为0.5～5μm），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，所以磁导率随频率的变化也就较为稳定。
作为一种特殊的磁性材料，磁粉心主要用于高频电感和变压器。
2.磁环的材料
（1）铁粉心
包括由纯铁粉制成的铁粉心及由超细纯铁粉制成的羰基铁粉心。
铁粉心具有良好的偏磁特性，但在高频下损耗较大，适合制造差模滤波器、无源PFC电感，及低频下开关电路输出扼流圈（Buck电感）、有源PFC电感（Boost电感）等功率电感经济而实用的材料。
羰基铁粉心，与铁粉心相比，明显特点是高频下的涡流损耗小，具有优良的偏磁特性和很好的高频适应性，可应用在100kHz~100MHz 频宽内，是制造高频开关电路输出扼流圈、谐振电感及高频调谐磁心芯体理想的材料。
（2）铁硅铝、高磁通、铁钼镍（MPP）
铁硅铝、高磁通、铁钼镍粉心具有优异的性能，饱和磁密高，功率损耗小，在很宽的温度范围之内，性能变化小，同时具有优良的耐温、耐湿、抗振等高可靠性。
以上三种磁粉心均为分布气隙。
几种常用的磁粉心的性能比较如表1所示。
表1 几种磁粉心性能比较
（3）非晶合金
非晶纳米晶合金磁芯的典型特点是具有高磁感应强度、高磁导率、低铁芯损耗和优良的高频特性。
它是将特种钢液以大约每秒100万度的速率冷凝，一次使薄带成型得到的非品合金，比一般冷轧金属带制造工艺减少了许多中间丄艺，这种新工艺被称为是对传统工艺的一次革命。
由于超急速冷凝，合金原子来不及排列，因而没有晶粒、晶界存在，所以被称为非晶合金、这种材料有许多独特的性能，如优异的磁性、耐腐蚀性、高电阻率等…此外它损耗低，可使变压器体积减小，降低温升，提高工作效率。
3. 磁环的选取
1） 磁芯电感的计算
绕组磁芯的额定电感可以由磁芯的几何尺寸通过下式计算得到：
230.410
e e N A L l πμ= 式中：L 为磁芯电感（nH ）；μ为磁导率；N 为绕组匝数；e A 为磁芯交叠面积（2mm ）；e l 为磁路长度（mm ）。
由于漏感的存在，实际测得的电感比额定值要大，之间的差值由许多因素决定：磁芯的尺寸，磁导率，磁芯涂层的厚度，绕线尺寸及匝数。
当磁导率在125以上及匝数超过500时，这种差异可以忽略。
磁芯的漏感估算（由经验数据获取）：
1.0650.292e LK e
N A L l = LK L 为漏感（μH ）;
2） 磁芯温度稳定性
美磁磁芯的完成码上标记有磁芯的温度稳定性类别。
A2、A7、AY 、A5、A9为标准型；D4、W4、M4为可控稳定型；L6为线性稳定型。
标准型磁芯的磁导率vs 温度曲线表现出小的正温度系数；可控稳定型磁芯在给定的温度范围内表现出平直的温度系数；
3） 磁芯损耗计算
磁芯损耗计算公式b
c L pk P aB f =（3mW/cm ）
式中：a,b,c 为常数，由功率损耗拟合曲线得到，pk B (T)定为为交流磁通振荡幅值的一半，max min 22
AC AC pk B B B B -∆==，f 频率:kHz. 计算例子：a ）选择美磁铁硅铝磁环77098，额定工作电流580A ，无直流分量。
每匝电感量232±8% nH ， 2.2 1.6391.58L P B F =
max 12[()]20.2432
AC DC e N I H I l ∆=+==3375 /A T m ⋅
min [
()]33752AC DC e N I H I l ∆=-==- /A T m ⋅ 对应地max 0.48 T AC B =，min 0.48 T AC B =-，0.96 T B ∆=
2.2 1.63391.580.480.050.138 mW/cm L P =⋅=
磁芯损耗：30.1383582431012.0 W fe L e e P P A l -=⋅⋅=⨯⨯⨯=
b ）同一电感量的美磁MPP （铁镍钼）磁环55098，电流工况一致。
2.06 1.5653.05L P B F =;对应max 0.425 T AC B =，min 0.425 T AC B =-
2.06 1.5635
3.050.4250.050.085 mW/cm L P =⨯=
磁芯损耗：30.0853********.40 W fe L e e P P A l -=⋅⋅=⨯⨯⨯=
c ）同一电感量的美磁High Flux （高磁通）磁环58098，电流工况一致。
2.23 1.47246L P B F =；
对应地max 0.49 T AC B =，min 0.49 T AC B =-，0.98 T B ∆=
2.23 1.4732460.490.050.613 mW/cm L P =⋅=
磁芯损耗：30.6133582431053.327 W fe L e e P P A l -=⋅⋅=⨯⨯⨯=
MPP 磁芯损耗最低，高磁通材料损耗最高，铁硅铝介于两者之间；考虑价格因素，宜选择铁硅铝材料磁环。