磁芯种类和AP法选磁芯
磁芯种类和精编法选磁芯
磁芯种类和精编法选磁芯Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯铁氧体磁芯（常用的）：锰锌系列，镍锌系列合金类磁芯：铁粉芯，钼坡莫合金（不常见）根据变压器用途选磁芯：PQ功率磁芯：功率传输变压器，开关电源变压器，滤波电感器，宽频及脉冲变压器，转换电源变压器主要材质：TP3，TP4EP型高导磁芯：主要用于滤波器波形整理，消除杂波，使视频清晰或音频保真根据滤波器电感量大小：AL=（L/N2）*1000000（nH）N2（准确的说法是叫电感系数，他是为了便于开关电源的匝数引入的，(N*N=Lp/Al 其中N为线圈的匝数,Lp为线圈的电感量,Al为电感系数)一般手册上给的是1匝线圈的电感量,有的给出的是1000的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH，nH(纳亨)（不常用）磁芯结构的选择：选择时要尽量降低漏磁和漏感，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。
不同磁芯对变压器的工作影响：常用的PQ和EP磁芯参数PQ型磁芯参数：特点：有10种形状构成系列供选用。
为高密度（定义）安装而设计的磁芯形状。
用途：开关电源用变压器，扼流圈等。
EP 型磁芯参数：AP 法选磁芯：令初次绕组的有效值电压为U 1，初次线圈的匝数为N p ，所选磁芯的交流磁通密度为B AC ，磁通量为φ，开关周期为T ，开关频率为f ，初次侧电流的波形系数是K f ，磁芯有效横截面积为A e 有关系式： U 1=N Pdφdt=N P B AC A e K fT×10−4=N P B AC A e K f ×10−4 (1) 考虑到K f =4k f 关系式之后 波形系数K f ：4*f fK k = (2)波形因数k f ：rmsf ave U k U =(3)U rms 采用有效值，U ave 采用整流平均值（均绝值） 正弦波的有效值为峰值的√22倍,整流平均值为峰值的2π倍 可推导出： N P =U1×1044K f B AC A e f(4)同理设次级绕组电压为U s ，其绕组为N s ，可得：N s =Us×1044Kf B AC A e f(5)设绕组的电流密度为J （400A/cm 2），导线截面积为S=I/J ，高频变压器的窗口利用系数为K w ，初次绕组有效值电流分别为I 1, I 2，绕组面积被完全利用时：K w A w=N P×I1J +N S×I2J(6)A w=N PK w ×I1J+N SK w×I2J(7)将（4）（5）整理进（7）后得：A w=U1I1+U S I24K w K f JB AC A e f×104 (8)AP=A w A e=U1I1+U S I24K f B AC A e f×104×A e=P l+P O4K f B AC A e f×104 (9)高频变压器的视在功率为初次绕组所承受的总功率，即S=P l+P O。
磁分芯类型 -回复
磁分芯类型-回复磁分芯类型，简称磁芯，是磁性材料的一种形式，广泛应用于电力工程、电子设备、通信技术等领域。
磁芯的选择和设计对于电路的性能至关重要。
本文将详细介绍不同类型的磁芯及其特点，以及如何选择适合的磁芯。
一、铁氧体磁芯铁氧体磁芯是最常见的一种磁芯类型。
铁氧体由铁、氧和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、低磁滞和低涡流损耗的特点，适用于高频应用。
其中，软磁铁氧体适用于高频变压器、电感和磁磁耦合器等领域，而硬磁铁氧体则适用于永磁装配和磁传感器等领域。
二、镍锌磁芯镍锌磁芯是另一种常见的磁芯类型。
镍锌磁芯由镍、锌和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、高磁饱和和低磁滞的特点，适用于低频和高频应用。
镍锌磁芯适用于接收传感器、变压器和滤波器等领域。
三、铁矽磁芯铁矽磁芯是一种低成本的磁芯类型。
铁矽磁芯由铁和矽组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于低频应用。
铁矽磁芯适用于变压器、电感和电源转换器等领域。
四、铁氮磁芯铁氮磁芯是一种新兴的磁芯类型。
铁氮磁芯由铁和氮组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于高频和超高频应用。
铁氮磁芯适用于通信设备、微波设备和卫星通信等领域。
选择适合的磁芯是电路设计的重要一环。
当选择磁芯时，首先需要考虑应用的频率范围。
高频应用通常选择铁氧体磁芯，而低频应用则可选择其他类型的磁芯。
其次，还需要考虑磁芯材料的磁导率和磁滞特性。
磁导率越高，磁芯吸收的磁场越多，能量损失越小。
磁滞特性越低，磁芯在磁场变化时的能量损失越小。
因此，往往选择具有高磁导率和低磁滞的磁芯材料。
最后，还需要考虑磁芯的尺寸和形状。
不同的应用场景可能需要不同尺寸和形状的磁芯，因此需要根据具体情况进行设计和选择。
总之，磁分芯类型广泛应用于电子设备和通信技术领域。
不同类型的磁芯具有不同的特点和适用范围。
选择适合的磁芯需要考虑应用的频率范围、磁导率、磁滞特性以及尺寸和形状等因素。
通过合理选择和设计磁芯，可以提高电路的性能和效率。
磁芯材料类别
据这个电感的电感量量以及所通过的电流，由此计算出需要的漆包线的直径和绕制的圈数，大致估算出体积，然后再选购磁芯。
1、铁粉芯。
铁粉芯是工字电感磁芯中最常用的一种软磁铁粉芯，这种磁芯一般是通过采用纯铁粉，加入绝缘剂、粘结剂然后挤压成型而成的。
这类磁芯的表面电阻较小，初始导磁率为75以下，拥有很高的饱和磁通密度B，因此它主要用于功率型的磁环电感的各种开关电源上。
2、镍锌磁芯。
工字电感磁芯中应用的镍锌磁芯属于一种软磁铁氧体磁芯，它具有电阻高、导磁率偏低、初始导磁率范围在5~1500的特点。
另外，由于这类镍锌磁芯具有较高的表面电阻(100MΩ以上)，因此一般用于中高频电路上。
3、锰锌磁芯。
锰锌磁芯与镍锌磁芯一样，也是一种软磁磁芯，具有表面电阻低、较高的初始导磁率、很高的饱和磁通密度，所以它是100KHz左右最理想的功率电感。
而且由于磁芯的初始导磁率越高，其表面电阻越低，因此它一般使用在1MHz以下电路。
4、铁氧体磁芯。
工字电感磁芯中常用的铁氧体磁芯是一种高频导磁材料，主要由铁(Fe)，锰(Mn)，和锌(Zn)3种金属元素组成。
这种铁氧体磁芯可以增大导磁率，提高电感品质因素的特点，但是它最大特点是高渗透性，良好的温度特性，和低衰减率。
因此它是制造宽带变压器，可调电感器及其他一些从10kHz到50MHz的高频电路等应用最理想的一种材料。
工字磁芯有镍锌也有锰锌。
镍锌u值低，抗饱和能力强、卷数多。
锰锌u值高抗饱和能力弱些需卷数少。
常见以扼流卷电感为主。
磁棒属1000u/2000u中波磁棒。
有扁有圆。
属锰锌材料。
现在工字磁芯里有高u值品种为贴片用工字磁芯，Dc/Dc较常见，材料为95/99锰锌料、u值在10000左右。
镍锌材料电阻率较大，外观粗糙些有颗粒状。
锰锌料电阻率低、表面光滑、有光泽。
以导磁率400为中线400u以下镍锌为主400u以上锰锌为主。
磁芯种类和AP法选磁芯
磁芯种类和AP法选磁芯1. 引言磁芯是电子器件中的重要组成部分，广泛应用于通信、计算机、电力等领域。
不同的磁芯种类具有不同的特性和应用场景，因此在选择磁芯时需要综合考虑各种因素，如频率特性、磁化特性、尺寸和成本等。
本文将介绍一些常见的磁芯种类，并详细介绍AP法选磁芯的方法和步骤。
2. 常见的磁芯种类2.1 粉末磁芯粉末磁芯是由细小的磁性粉末和有机粘结剂组成的。
其主要特点是体积小、重量轻，具有较高的磁导率和低的涡流损耗。
粉末磁芯适用于高频电路和宽频带应用，如变压器、电感器等。
2.2 磁性氧化铁磁芯磁性氧化铁磁芯是一种由氧化铁制成的磁芯，具有优良的磁导率和饱和磁感应强度。
它具有高温稳定性和低温漂移性能，适用于高频和高温环境下的应用，如高频变压器、滤波器等。
2.3 铁氧体磁芯铁氧体磁芯是由铁、氧和一种或多种添加剂混合制成的磁芯。
它具有较高的饱和磁感应强度和磁导率，广泛应用于电力输配电设备、电机、传感器等领域。
2.4 铁氧体磁钴磁芯铁氧体磁钴磁芯是在铁氧体磁芯中加入少量钴元素制成的。
它具有更高的饱和磁感应强度和导磁率，适用于高频和高温环境下的应用，如高频电感器、磁存储器等。
2.5 铁氧体软磁磁芯铁氧体软磁磁芯是一种具有较低磁导率和饱和磁感应强度的磁芯。
它适用于高精度、低能耗的应用，如传感器、音频设备等。
3. AP法选磁芯的方法和步骤AP法即Analytic Programming法，是一种通过数学建模和计算机仿真来设计磁芯参数的方法。
它可以帮助工程师准确选择合适的磁芯，并优化设计参数，以满足特定的需求。
3.1 建立仿真模型首先，需要建立磁芯的仿真模型。
根据具体的应用和需求，可以选择合适的仿真软件，如ANSYS、MAGNET等。
在建立模型时，需要考虑磁芯的几何尺寸、材料参数、磁场分布等因素。
3.2 选择仿真参数根据设计要求，选择合适的仿真参数。
例如，可以设置输入电流、频率、磁场强度等参数。
通过调整这些参数，可以得到不同条件下的磁芯性能曲线。
干净利落的AP公式,快速估算变压器磁芯型号
干净利落的AP公式，快速估算变压器磁芯型号
AP法估算变压器磁芯的型号网上有很多资料，都是非常的繁杂，所以对于有经验的工程师根本就不用AP法，直接多大功率选什幺磁芯就可以了。
但对于新手呢，没有经验的积累只能去借鉴一个公式，但是大多AP法教程太复杂看得云里雾里，下面我给大家分享一个简单干净利落的AP公式，直接套公式就可以。
我们在选择磁芯之前都是可以把电感量和峰值电流这些先求出来的，求出来这两个参数，其他全是常数，直接按照下面的公式来套就好了，哪有那幺复杂。
磁芯窗口面积X磁芯截面积=(原边电感量X原边峰值电流平方X104/磁芯工作磁感应强度X窗口有效使用系数X电流密度系数)。
面积乘积法----Ap法简介
面积乘积法----Ap 法简介选择变压器的磁芯材质、型号、尺寸：最常用的有两种方法①AP 法，（AP=A w ×Ae 4cm ）称磁芯面积乘积法 ②Kg 法（Kg= Aw 2Ae Km 5cm ）称磁芯几何参数法 MLTAw ———磁芯窗口面积2cm ,Ae ——磁芯有效截面积2cmKm ——窗口利用系数（或者叫导线占空系数），MLT ——每匝平均长度Cm 在这里以Ap 法为基础，推出确定反激式开关电源变压器的Ap 值简捷公式3p cP 10A F⨯＝P ——输出功率，F ——开关频率设有初级匝数为1N ，导线面积为1A ，初级电流为1I 的变压器。
设其次级匝数为2N ，导线面积为2A ，次级电流为2I ，又定义电流密度111I j A =，222I j A =，˙˙˙˙˙˙（2/A cm ），且设12j j j ==，则有1212,,I IA A j j ==又定义导线占空系数1122m m w wA N A N A K A A +==，式中：Am--------导线总面积（2cm ）Aw---------变压器磁芯窗口面积（2cm ）可得到：1122w m m N I N I A K A j j ==+ -----------------------------------------------（1）由电磁感应定律得410e NA BU t -∆=⨯∆式中：Ae 为变压器磁芯有效面积()2cm ,ΔB 为磁芯磁通密度的改变量（T ）。
当U 为正弦波有效值时，有44.4410m e U B fNA -=⨯，可得到：4m 104.44B fA e U N ⨯=----------------------------------------------------------------（2）当U 为双极性方波时有4m B BfB f t α∆∆==∆式中f 为方波频率()z H ，α为占空比。
磁芯的种类及应用
磁芯的种类及应用: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～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
基于ap法选择高频变压器磁芯的公式推导及验证
基于ap法选择高频变压器磁芯的公式推导及验证下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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，磁芯有效横截面积为 有关系式：
=
=
(1)
考虑到 = 关系式之后
波形系数 ： K f 4 * k f
(2)
波形因数
：
kf
Urms U ave
(3)
采用有效值， 采用整流平均值（均绝值）
正弦波的有效值为峰值的 倍,整流平均值为峰值的 倍
可推导出：
=
(4)
同理设次级绕组电压为 ，其绕组为 ，可得：
WT g 磁芯重 量
15.50 19.30 24.20 29.50 41.10
165.00 215.00 472.00 999.00 3230.00
0.80 1.10 2.40 5.00 16.00
AP 法选磁芯： 令初次绕组的有效值电压为 ，初次线圈的匝数为 ，所选磁芯的交流磁通密
度为
，开关周期为 T，开关频率为 f，初次侧电流的波形系数是
铁 50% 镍 81%组成
组合而
成
饱 和 磁 磁导率在 14~550
通 密 度 之间
高 于 铁 饱和磁通密度最
硅铝合 高
金
成本最高
成 本 高 铁芯损耗最低，
于 铁 硅 稳定性最好
铝合金
铁芯损
耗于铁
硅铝合
金和铁
粉芯之
间
环形 环形
PQ 功率磁芯：
根据变压器用途选磁芯：
功率传输变压器，开关电源变压器，滤波电感器，宽频及脉冲变压器，转换电源 变压器 主要材质：TP3，TP4 EP 型高导磁芯： 主要用于滤波器波形整理，消除杂波，使视频清晰或音频保真
。因电源效率
AP= =
()
(10)
=1.115D， =
Z
最后得到下式：
AP= =
()
对于反激式开关电源， 值应介于 0.2-0.3T 之间，电流密度 J 一般取
200-600A/ ，窗口利用面积 Kw 一般取 0.3-0.4（实际时取的）， 系数，其值为原边侧电流斜坡中心值与峰值开关电流的比值。
为脉动
TYPE Dimensions
类型
规模
AP cm4
EP7 EP10 EP13 EP17 EP20
9.4*3.75*6.5 11.5*5.1*7.6 12.8*6.5*9.0 18.0*8.4*11.0 24*10.7*15
0.0102 0.0255 0.0456 0.1210 0.4997
AE mm2 磁芯有 效截面
4860.00
55.50
55.50 74.60
6590.00
9420.00 11970.00
36..00
42.00 55.50
87.90 19260.00 73.00
4300.00 101.90 20450.00 95.00
6720.00 113.00 37238.00 195.00
EP 型磁芯参数：
32*10.27*22 32*15.17*22 35.1*17.37*2
6 40.5*19.87*2
8
50*24.97*32
0.9971 1.3736 2.4086 4.322.00
62.00
117.00
118.00 170.00 161.00 196.00 201.00 328.00
根据滤波器电感量大小：
AL=（L/ ）*1000000（ ）
（准确的说法是叫电感系数，他是为了便于开关电源的匝数引入的，(N*N=Lp/Al
其中 N 为线圈的匝数,Lp 为线圈的电感量,Al 为电感系数)一般手册上给的是 1 匝
线圈的电感量,有的给出的是 1000 的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH ，nH(纳亨)
根据工作频率，功率大小，电感量大小， 安装空间选择磁芯：
根据工作频率选择磁芯
适用的工作频率范围
TP3 材质
温度升高，功率呈下降趋势，中心工
作频率 25KHz—200KHz
TP4 材质
中心工作频率在 200KHz—300KHz
TH7，TH10,TH12 材质
中心工作频率小于 150KHz
根据功率大小选择磁芯 小于 5W 可用磁芯 5—10W 可用磁芯 10—20W 可用磁芯 20—50W 可用磁芯 50—100W 可用磁芯 100—200W 可用磁芯 200—500W 可用磁芯 500W 以上可用磁芯
度
VE mm2 磁芯体积
WT g 磁芯重 量
PQ20/ 16
20.5*8.1*14
0.2914
PQ20/ 20.5*10.1*14 0.4080
20
PQ26/ 26.5*10.0*19 0.7188
20
PQ26/ 25
PQ32/20 PQ32/30
PQ35/35
PQ40/4 0
PQ50/5 0
26.5*12.3*19
磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯
铁氧体磁芯（常用的）：锰锌系列，镍锌系列
合金类磁芯：铁粉芯，钼坡莫合金（不常见）
铁氧体磁芯
锰锌系
组成
71%，MnO 20%，
镍锌系 50%，NiO 24%，
其他为 ZnO
其他为 ZnO
特点
电阻率高（10omh-cm） 铁芯损耗低
电阻率高（
omh-cm）
居里温度高
铁芯损耗较锰锌系高
积
AW mm2 卷线截面
积
10.70 11.30 19.50 33.70 78.70
9.50 22.57 23.40 35.90 63.50
AL nH/N2 磁芯无 气隙时 的等效 电感
1120.00 1025.00 1475.00 2230.00 3950.00
LE mm 磁路长
度
VE mm2 磁芯体积
47.00
65.80
60.40
84.50 80.80 149.60 220.60 326.00 433.00
3880.00 37.40 2310.00 13.00
3150.00 45.70 2790.00 15.00
6170.00 46.30 5490.00 31.00
5250.00 7310.00 5140.00
片状或带状以 及加工后的 O 型，R 型等
铁粉芯 铁硅铝合金
极细的 铁粉和 有机材 料粘合 磁导率 在 10~75 之间 低成本 铁芯损 耗很高
铝 6%，硅 9%，铁 85% 组合成
磁导率在 26~125 之 间 成本中等 铁芯损耗低
EE，ER， 环形等
环形
铁镍合金 钼坡莫合金
镍 50%， 钼 2%，铁 17%，
ER9.5，ER11.5,EE8.3，EE10，EE13， EP7，EP10，RM4，UI19.8，URS7 ER20，EE19，RM5，GU14，EI22， EF16，EP13，UI11.5 ER25，EE20，EE25，RM6，GU18，
EF20 ER28，EI28，EE28，EE30，EF25， RM8,GU22,PQ20 系列,EFD20 ER35，ETD34，EE35，EI35，EF30， RM10，GU30，PQ26 系列 ER40，ER42，EI40，RM12，GU36， PQ32 系列 ER49，EC53，EE42，EE55，RM14， GU42，PQ35 系列，PQ40 系列，UU66 ER70，EE65，EE85，GU59，PQ50 系列，UU80，UU93
常用的 PQ 和 EP 磁芯参数
特点：有 10 种形状构成系列供选用。为高密度（定义）安装而设计的磁芯形状。 用途： 开关电源用变压器，扼流圈等。
TYPE 类型
Dimensions 规模
AP cm4
AE mm2 磁芯有效 截面积
AW mm2 卷线截面
积
AL nH/N2 磁芯无气隙 时的等效电
感
LE mm 磁路长
工作频率高
居里温度高
形状
EE,ER,EI,PQ,RM,POT
DR,R,环形
用途
功率变压器，EMI 共模滤 常模滤波器，储能电感
波器，储能电感
合金类 磁芯 组成 特点
型式
硅钢片
硅,钢
极高的磁导率 （μ约 60000） 很高的饱和磁 通密度 （0.6T~1.9T） 电阻率非常低 （取决于硅含 量），故使用频 率不高 成本低廉
不同磁芯对变压器的工作影响：
不同磁芯的特点及区别 骨架和绕组几乎全部被磁芯包裹
起来，致使它对 EMI 的屏蔽效果非常 好;罐型磁芯尺寸均符合 IEC 标准，在 制造的时候互换性非常好;可提供简单 型骨架(无插针的)和 PCB 板安装骨架 (有插针);由于罐型形状的设计，致使 与其它类型同等尺寸的磁芯相比费用 更高;由于它的形状不利于散热，因此 不适于应用于大功率变压器电感器。 与罐型相比，切掉了罐型的两个对称 的侧面，这重设计更有利于散热和大 尺寸的引线引出;与罐形相比，节约了 大约 40%的安装的空间；骨架有无针 型的和插针型的;可以采用一对夹子进 行安装;RM 型磁芯可以作成扁平形状 (适合现在的平面变压器或者是直接把 磁芯装配到已经设计好绕组的印制板 电路上);虽然屏蔽效果不如罐型的好， 但是仍然不错。 与罐型磁芯相比，E 型磁芯的费用要 低的多，再加上绕制和组装都比较简 单，这种磁芯形状现在应用最广，但 是它的缺点是不能提供自我屏蔽；E 型磁芯可以进行不同方向的安装，也 可以几付叠加应用更大的功率；这种 磁芯可以作成扁平形状(是现在平面变 压器很流行的磁芯形状)；也可以提供 无针和插针型骨架；由于其散热非常 好、可以叠加使用，一般大功率电感 器和变压器都使用这种形状的磁芯。 PQ 型磁芯专门为开关电源用电感器 和变压器设计。PQ 形状的设计优化了 磁芯体积、表面积和绕组绕制面积之 间的比率;这种设计，使的使用最小的 磁芯提供最大的电感量和最大化的绕