软磁铁氧体介绍及产品应用研究
软磁铁氧体磁心主要品种规格及其应用(一)
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
软磁铁氧体软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物，采用粉末冶金方法生产。
有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，为1～10 欧姆/米，一般在100kHZ以下的频率使用。
Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102～104欧姆/米，在100kHz～10 兆赫的无线电频段的损耗小，多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。
磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐形（PC、RS、DS）及圆形等。
在应用上很方便。
由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。
而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。
随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。
国内外铁氧体的生产厂家很多，在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。
分为三类基本材料：电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。
电信用铁氧体的磁导率从750～2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种，约每10年下降3%～4%。
广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。
宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体，磁导率分别有5000、10000、15000。
其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。
广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI上多用。
功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度，为4000～5000Gs。
另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。
也就是说，随频率增大、损耗上升不大；随温度提高、损耗变化不大。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义准确，有一定深度
一、什么是软磁铁氧体？
软磁铁氧体（Soft Magnetic Ferrite)是一种特殊材料，属于磁性材料的一种。
它具有以下四个特点：一是具有较强的电磁吸收能力；二是具有较高的磁阻率；三是具有较强的电磁传导能力；四是具有较低的损耗。
二、软磁铁氧体的特性参数
1、磁导率（Magnetic Conductivity）
磁导率是一种物理量，它表示一个物质对于一定的电磁场有多大的磁导能力，被定义为电磁场导致的电流强度单位时间的变化比例。
电磁场通过材料时，磁导率决定了材料的磁导能力，磁导率越小，材料的磁导能力就越弱。
2、磁滞回线（Hysteresis Loop）
磁滞回线是指磁体在外加的相应磁场的作用下，由抗磁性材料的逆磁化向磁化的过程，然后由磁化向逆磁化的过程，构成的曲线。
它可以完全反映其中一种磁性材料在多次循环变化中的全部特性，因此，磁滞回线也被称为磁体的“心脏”。
3、电感（Inductance）。
高频低功耗软磁铁氧体
高频低功耗软磁铁氧体是一种专门设计用于在高频工作环境下具有较低功耗损耗和良好磁性能的磁性材料。
这种材料主要由铁、氧化锌、氧化镍、氧化锰等多种金属氧化物按特定比例混合后，经过一系列制备工艺如烧结制成。
在电子设备中，高频低功耗软磁铁氧体主要用于制作变压器、电感器、滤波器等元件，尤其适用于无线通信设备、电源转换器、开关电源、射频识别（RFID）系统等需要在高频率下运行且对功率损耗要求严格的场合。
其特点包括：
1. 高初始磁导率：在高频条件下仍能保持较高的磁导率，有利于减少能量损失。
2. 低损耗特性：在交流或脉冲磁场作用下，磁滞损耗和涡流损耗较小，从而降低整个系统的发热及提高能源效率。
3. 良好的温度稳定性：在较宽的温度范围内，磁性能变化较小，保证了器件在各种环境条件下的稳定工作。
4. 较高的饱和磁通密度：能够在较高磁场强度下保持
良好的磁化状态。
总之，高频低功耗软磁铁氧体是现代电子工业中不可或缺的一种关键磁性材料，对于提升各类电子产品的小型化、高效化以及节能化有着重要意义。
磁性材料之软磁铁氧体材料应用分析
磁性材料之软磁铁氧体材料应用分析【大比特导读】软磁材料，是指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，如硅钢片、纯铁等，其特点是易磁化也易去磁，因此被广泛用于电工设备和电子设备，例如4G设备、网络设备以及显示器组件方面。
现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。
软磁材料，是指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，如硅钢片、纯铁等，其特点是易磁化也易去磁，因此被广泛用于电工设备和电子设备，例如4G设备、网络设备以及显示器组件方面。
目前软磁材料的应用中以软磁铁氧体居多，按用途和材料可以分为四大类：锰锌功率铁氧体材料;通讯和电磁兼容(EMC)用锰锌高磁导率铁氧体材料;偏转线圈用的锰锌系铁氧体材料;射频宽带和电子干扰(EMI)抑制用镍锌铁氧体。
当下信息产业发展速度越来越快，且已经成为世界经济的重要支柱产业之一，因此作为信息产业重要基础功能性材料的软磁铁氧体也已经成为全球新材料行业的重要组成部分，而且软磁铁氧体材料的需求量势必将持续增加。
根据中国磁性材料与器件行业协会的预测，2012年我国软磁铁氧体材料的市场需求量将达到43万吨,占世界总需求量的70%。
因此软磁铁氧体材料将面临新的历史机遇。
表格1：各领域对软磁铁氧体需求量目前市场上由于3G手机、未来即将推出的4G手机和固定可视电话机的需求量增长迅猛、4C(计算机\通信\广电\内容服务)市场发展迅速、移动交换机逐步发展至小型化及无人管理化、程控交换机的快速发展，使得对高频率、小型化、高性能、低损耗和抗电磁干扰的磁性材料需求日益增加。
据工信部数据，2012年我国手机产量达到11.58亿台，同比增长4.3%，占全球出货量的50%以上。
目前我国移动电话普及率达到82.6部/百人，比2011年提高9.0部/百人;3G网络用户净增10,438万户，年净增量首次突破1亿户。
绿色照明是指通过提高照明电器和系统的效率、减少发电排放的大气污染物和温室气体。
锰锌铁氧体软磁材料及产品系列
锰锌铁氧体软磁材料及产品系列双高材料■材料用途这种材料具有高磁导率和高剩磁，低功率损耗的特点，适用于宽带变压器（特别是含有直流分量的场合）、脉冲（功率）变压器、特殊要求的扼流圈等磁芯的制造。
该材料特性与西门子公司新近开发的N55材料性能相当。
■材料指标■典型曲线功率铁氧体材料■材料用途这种材料是一种高频率低损耗铁氧体材料, 相当于TDK的PC40(H7C4)。
主要应用于100～500KHz 开关电源变压器。
■材料指标■典型曲线高频功率铁氧体材料■材料用途这种材料是一种高频低损耗材料。
主要应用于500~1000 KHz开关电源，相当于TDK的PC50材料。
■材料指标■典型曲线宽温铁氧体材料■材料用途这种该类材料具有适中的磁导率、高的饱和磁感应强度与低的损耗等优良特性，特别是在很宽的温度范围（-40℃—100℃）内，具有较好的磁导率稳定性。
主要应用于温度范围很宽，电感值变化很小的场合。
■材料指标■典型曲线产品类型【EER磁芯】■ 外形结构■ 用途高频开关电源变压器、匹配变压器、扼流变压器等。
■ 型号【EE磁芯】■ 外形结构■ 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。
■ 型号【ETD磁芯】■ 外形结构■ 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。
■ 型号【EI 磁芯】■ 外形结构■ 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。
■ 型号【ET 磁芯】■ 外形结构■ 用途滤波变压器■ 型号【EFD 磁芯】■ 外形结构■ 用途高频开关电源变压器器、整流变压器、开关变压器等。
■型号【UF 磁芯】■ 外形结构■ 用途整流变压器、脉冲变压器、扼流变压器、电源变压器等。
■ 型号【PQ 磁芯】■ 外形结构■ 用途高频开关电源变压器、整流变压器等。
■ 型号【RM 磁芯】■ 外形结构■ 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。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
有详细的描述：
软磁铁氧体材料是一种可以在低温条件下改变磁化度的铁氧体材料，其结构是由包含氧化物的铁离子和其它稀土离子构成的。
和其它磁性材料相比较，它具有较高的震动容性和温度容性。
由于它的结构特殊，具有可调谐的磁性特征和较高的抗磁电流能力，因此被广泛用于高频电子和控制系统中。
软磁铁氧体材料由于其可调谐的磁性特征，可以用来调整、控制和保护电子设备中的电势、电流和电磁场。
在磁性材料中，软磁材料的磁性特征最脆弱，因此在抵抗外界扰动（如温度、电磁干扰）方面有着更大的优势。
它们具有良好的温度稳定性，特别是在较低的温度状态下，因此在高温工作条件下，可以保持良好的磁性特性。
1）品质因子(Q)：是指在电的驱动作用下，材料的对应磁通密度能量与材料的比较小的磁流能量之比，是衡量软磁铁氧体材料有效性能的重要特性参数。
Q值越大，表示软磁性能越好，即材料的效率越高。
2）饱和磁通密度。
软磁材料性能
表示在交变磁化过程中能量的损耗与储存之比
损耗角正切与使用的关系： 损耗角正切越大、损耗越大，器件的品质越差
影响损耗角正切的因素： 材料的生产工艺 产品开气隙后tanδ 会变小，但 tan/i 不变
E、THD（Total Harmonic Distortion)总谐波失真
意义：
磁性器件中输入正弦波、输出波形发生了畸变失真，描述失真 程序的参数
影响起始磁导率、电感系数的因素：
起始磁导率与材料的配方和工艺有关 电感系数受影响的因素为： 起始磁导率越高电感系数就越高 磁心Ae/Le越大，即磁心形状粗短、电 感系数越高 开气隙越深、电感系数越小
B、μ i –T特性
意义：
材料的磁导率随温度的变化特性为μ i –T特性， μ i 在很 宽的温度范围内变化小即为宽温材料 μ i –T特性与使用关系：
B ：饱和磁通密度（Bs）
意义：磁通密度达到的最高值。 饱和磁通密度与使用的关系：
磁心饱和磁通密度越高、变压器可传输功率越大
影响饱和磁通密度的因素：
磁心密度：密度越大、饱和磁通密度越大 温度： 温度越高、饱和磁通密度越低 配方
C ：居里温度
意义：磁心从铁磁状态转变为顺磁状态温度，即从磁性材料转变为
⑤、我公司功率铁氧体材料 命名方法 DMR 40
东磁
＜100KHZ
软磁 号码
普通 高Bs
东磁材料
DMR30 DMR30D DMR22 DMR40 工作点100℃ DMR44
TDK材料
Pc30 Hv22 Pc40 Pc44 Pc46 Pc95 Pc90
普 通 频 率 工 作 频 率 100K~250KHZ
D：直流叠加特性
意义：不作为材料特性介绍，本指标是磁心的特性。
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鐵氧體磁片介紹
鐵氧體片生產流程
9/15/2020
鐵氧體磁片介紹
NFC铁氧体片可靠性测试
序 项目 号
测试条件
1 高温储存 温度:+80±5℃,测试时 测试 间:96H测试后室温放置1H
2 低温储存 温度:-40±5℃,测试时 测试 间:96H测试后室温放置1H
3 高温高湿 温度：60±5℃湿度： 状态测试 90%RH测试时间：96H测 试后室温放置1H
主要應用：
電源變壓器、脉衝變壓器、濾波 器、 電感、網絡變壓器、抗 電 磁干擾器件、傳感器等。
軟磁產品系列
旋磁材料
❖ 單晶旋磁 ❖ 多晶旋磁
主要應用： 隔離器、環行器、振盪器、 YIG濾波器、移相器、調 製器等。
軟磁產品系列
金屬软磁材料
❖鐵粉鋅磁芯系列 ❖鐵硅鋁磁芯系列 ❖鐵鎳鉬合金系列 ❖高磁通鐵鎳磁粉芯系列 ❖羰基鐵系列
测试标准
磁导率变化 ±15%无可见破
损 磁导率变化 ±15%无可见破
损 磁导率变化 ±15%无可见破
损
鐵氧體磁片市場應用分析
❖NFC：NFC功能的智能終端需要使用鐵氧體隔磁片。 ❖智能卡：NFC支付功能將會集成在下一代的市民卡中，磁片 也是必須的材料。 ❖無線充電器：最先引起重視的市場。 ❖平板電腦：基於今後筆記本將可能由平板電腦取代的考慮， 廠商已經考慮在平板電腦中添加NFC功能。 ❖藍牙耳機：點對點通訊連接後再進行數據傳輸
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軟磁材料產品產能
5000 頓MnZn鐵氧體材料 400頓 NiZn 鐵氧體材料 2億只變壓器與電感器件 1000萬套電源適配器、開關電源、
LED驅動 建設LTCF 集成磁性器件生產線
鐵氧體磁片介紹
為什麼使用磁片
❖什麼是渦流效應？閉合鐵芯（或一大塊導體）處於交變磁 場中，交變的磁通量使閉合鐵芯（或一大塊導體）中產生感 應電流，形成渦電流，從而形成渦流損耗。渦流損耗與頻率 的平方成正比。同時，渦電流又生成了反向的磁場，影響和 消弱了原來的磁場。 ❖由於鎳鋅鐵氧體材料的電阻率大，所以它的高頻損耗很小， 一般使用鎳鋅鐵氧體材料以減少渦流損耗。 ❖NFC無線支付和無線傳輸以及WPC（無線充電）為近年來 智能生活的發展趨勢。 ❖NFC天線和無線充電天線均靠近智能手機中的鋰電池，鋰 電池的金屬部分在無線傳輸中就會產生渦流效應，反過來影 響到NFC無線的傳輸和無線充電的效率。
磁导率μi 80±20％ 100±20％ 150±20％ 300±20％ 800±20％
Q值
≥200
≥200
≥220
≥35
≥80
测试频率 MHz
5
2
2
1
0.2
烧结温度 (℃)
900
900
920
920
920
粒度分布 (D90)
≤0.5μm
≤0.5μm
≤0.5μm
≤0.5μm
≤0.5μm
低温共烧NiCuZn粉料工艺流程
軟磁產品系列
鐵氧體磁片
❖ 镍锌类铁氧体磁片：主要应用于NFC和电子标签 ❖ 锰锌类铁氧体磁片：主要应用于WPC ❖ 金属粉芯片：主要应用于WPC ❖ 高磁导率磁片：主要应用于磁控笔市场 ❖ 吸波材料：应用于电磁兼容和飞机隐形
軟磁產品系列
低温共烧NiCuZn铁氧体粉料
牌号
LTCF80 LTCF100 LTCF150 LTCF300 LTCF800
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鐵氧體磁片市場應用案例
NFC无线传输
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鐵氧體磁片市場應用案例
WPC（无线充电）
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鐵氧體磁片市場應用案例
NFC & WPC（无线充电）组合方案：
NFC和无线充电的相同点：通过近场耦合的方式进行能量的 传输 NFC和无线充电的不同点：
24
鐵氧體磁片市場應用案例
NFC移動支付模式
9/15/2020
鐵氧體磁片介紹
磁片的作用
鐵氧體磁片介紹
在只有天线的条件下磁场强度示意图
鐵氧體磁片介紹
在天线下方增加锂电池的条件下磁场强度示意图
鐵氧體磁片介紹
在天线下方增加锂电池和铁氧体磁片的条件下磁场强 度示意图
鐵氧體磁片介紹
鐵氧體片結構
名稱 保護膜 鐵氧體片 雙面膠 產品尺寸
厚度（mm） 0.030
0.06、0.10、0.20mm 0.015mm
磁性產品的核心技術 ──致力於磁性產品的整體解決方案
磁性理論分析技術
磁性材料技術
磁性產品工藝技術核心技術源自磁性器件元件設計與生產磁性裝備技術
磁性產品應用技術
软磁材料与器件发展历史
❖1967年 微波鐵氧體 ❖1972年 錳鋅、鎳鋅鐵氧體材料 ❖1984年 EMI & RFI抗干扰磁芯 ❖1990年 變壓器系列 ❖1998年 适配器、转换器 ❖2002年 低温烧结镍锌铁氧体粉料 ❖2007年 PC95功率錳鋅鐵氧體 ❖2009年 一体成型固態電感 ❖2010年 集成化器件&NFC鐵氧體片
軟磁產品系列
鎳鋅材料
❖功率鎳鋅鐵氧體材料 ❖射頻寬帶鐵氧體材料
主要應用： 變壓器、電感器，天線阻抗變換 器，功率分配合成器、網絡變 壓器，抗電磁干擾器件等。
軟磁產品系列
抗電磁干擾EMI/RFI材料
主要應用： 廣泛用於抑制信号传输 线，電源線上各种頻段 的噪声和輻射干擾。
軟磁產品系列
錳鋅材料
❖ 高導材料系列 ❖ 功率材料系列