锰锌和镍锌铁氧体(图)
铁氧体基础知识课件
P4
P41
P51
P46
A043
N42
N4
A05
DMEGC（东磁） DMR40 DMR44 DMR47 DMR50 DMR95 DMR72 DMR71 DMR70 R5K
TDG（天通）
TP4 TP4A TP4D TP5A TP4W
TS5
金宁三环FDK
6H20 6H41
7H10 6H60
2H06
FENGHUA（风华） PG232 PG242
K5000
Байду номын сангаасA07
A101
A121 A151
R7K
R10K R12K R15K
TS7
TH10
TL13 TL15
2H07
2H10
2H15
HG702 HG103A HG123 HG153
JPH-7 JPH-10F
SM-70S SM-100
SM-150
HM3A HM5A
K8000 K10000
铁氧体主要有软磁铁氧体、永磁铁氧体和旋磁铁 氧体等。
Mn-Zn铁氧体
Mn-Zn软磁铁氧体的特点 优点：价格低、易加工、稳定性高、高Tc、
电阻率较高、高频功耗低（500kHz以下） 缺点：Bs较低尤其是高温Bs，起始磁导率
低尤其在高频下
金 属 软 磁 材 料 特 性
不同频率磁材选择
f<250kHz，PC40 250kHz< f < 300kHz，PC44 300kHz< f < 1MHz，PC50 1MHz< f < 10MHz，3F4、3F45 f >10MHz，4F1
T37
T38
T42
铁氧体磁环
尺寸确定
Hale Waihona Puke 铁氧体磁环的内外径差越大，轴向越长，阻抗越大。但内径一定要包紧导线。因此，要获得大的衰减，在铁 氧体磁环内径包紧导线的前提下，尽量使用体积较大的磁环。
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选择
铁氧体磁环的选择：根据要抑制干扰的频率不同，选择不同磁导率的铁氧体材料。环磁的磁导率越高，低频 的阻抗越大，高频的阻抗越小。
优点
1、使用非常方便，直接套在需要滤波的电缆上即可； 2、不像其它滤波方式那样需要接地，因此对结构设计、线路板设计没有特殊的要求； 3、作为共模扼流圈使用时，不会造成信号失真，这对于传输高频信号的导线而言非常可贵。
铁氧体磁环
能够抑制电磁干扰的零件
01 基本信息
03 选择 05 尺寸确定
目录
02 作用 04 优点
铁氧体磁环主要包括镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环，这2类磁环对使用不同频率有着严格区分。镍锌铁氧 体磁环适合抑制高频段的电磁干扰；锰锌铁氧体磁环适合抑制低频段的电磁干扰。
基本信息
铁氧体的磁导率越高，低频的阻抗越大，高频的阻抗越小。可以根据不同的要求，选择不同的工艺制造磁环。 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，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。
作用
铁氧体磁环大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的，那么这些信 号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改 变原来传输的有用信号。那么在磁环作用下，使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通 过，而且成本低廉。铁氧体磁环的效果与电路阻抗有关：电路的阻抗越低，则磁环的滤波效果越好。因此，在一 般铁氧体材料的产品手册中，并不给出铁氧体材料的插入损耗，而是给出铁氧体材料的阻抗，铁氧体材料的阻抗 越大，滤波效果也越好。电流的影响:当穿过铁氧体磁环的导线中流过较大的电流时，滤波器的低频插入损耗会变 小，高频插入损耗变化不大。要避免这种情况发生，在电源线上使用时，可以将电源线与电源回流线同时穿过铁 氧体。要注意同进同出
磁芯种类和AP法选磁芯
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工作频率，功率大小，电感量大小，安装空间选择磁芯：根据滤波器电感量大小：AL= （L/N2）*1000000 （辿）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：的输出功率，并且占用最小的PCB安装空间可以使用一付夹子进行安装固定这种有效的设计也使的磁芯的磁路截面积更加统一，因此这种磁芯结构也使得比其它的磁芯结构设计有更少的工作热点。
EP型磁芯EP型磁芯的圆形中心柱立体形结构，除了与PCB板接触的末端外，完全的把绕组包裹了起来，屏敝非常好这种独特的形状最小化了在两片磁芯装配时接触面形成的气隙的影响，并且提供了一个更大的体积和总的空间利用率的比例。
环形磁芯」：对于制造商来说，环型磁芯是最经济的，在与其可比较的各种磁芯中，它的花费是最低的;由于使用骨架，附加的和组装的费用等于零;适合时可以使用绕线机进行绕制;它的屏敝也是非常不错的。
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。
TYPE 类型Dimensions规模AP cm4AE 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磁路长度VE mm2磁芯体积WT g磁芯重量PQ20/1620.5*8.1*140.291462.0047.003880.0037.402310.0013.00 PQ20/2020.5*10.1*140.408062.0065.803150.0045.702790.0015.00 PQ26/2026.5*10.0*190.7188117.0060.406170.0046.305490.0031.00 PQ26/2526.5*12.3*190.9971118.0084.505250.0055.506590.0036..00 PQ32/2 032*10.27*22 1.3736170.0080.807310.0055.509420.0042.00 PQ32/3 032*15.17*22 2.4086161.00149.605140.0074.6011970.0055.50PQ35/3535.1*17.37*264.3238196.00220.604860.0087.9019260.0073.00PQ40/4 040.5*19.87*286.5526201.00326.004300.00101.9020450.0095.00PQ50/5 050*24.97*3214.2024328.00433.006720.00113.0037238.00195.00 EP型磁芯参数:产品型号TYPE 类型Dimensions 规模AP cm4AE 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 度VE mm2 磁芯体积WT g 磁芯重 量EP7 9.4*3.75*6.5 0.0102 10.70 9.50 1120.00 15.50 165.00 0.80 EP10 11.5*5.1*7.6 0.0255 11.30 22.57 1025.00 19.30 215.00 1.10 EP13 12,8*6.5*9.0 0.0456 19.50 23.40 1475.00 24.20 472.00 2.40 EP1718,0*8.4*11.0 0.1210 33.70 35.90 2230.00 29.50 999.00 5.00 EP2024*10.7*150.499778.7063.503950.0041.103230.0016.00AP 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 °，所选磁芯的交流磁通密 度为％c ，磁通量为仍开关周期为T ，开关频率为f ，初次侧电流的波形系数是 勺，磁芯有效横截面积为4有关系式： U = N 皿=N "r/K/ x 10-41「dt 「 T=¥/x 10-4⑴考虑到勺=4k f 关系式之后 波形系数",：\= 4*k(2)k 工 krms 波形因数与：f U ave (3) U^s 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近倍，整流平均值为峰值的2倍2 1可推导出：FBN s _ us-04(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 利用系数为勺，初次绕组有效值电流分别为/1,12，绕组面积被完全利用时：(6)A _”x /1+^x /2W 5 J K w /将(4)(5)整理进(7)后得: A_一“1。
铁氧体材料特性及不同规格有效参数
i 铁氧体材料特性及不同规格有效参数10.3.1 国产铁氧体材料特性铁氧体的电阻率大约在106～1012μΩ·cm ，适用于几千到几百兆Hz 的频率之间。
对铁氧体软磁材料的主要要求是：初始磁导率μ 高，比损耗（单位体积或重量）小,磁导率随温度的变化要小等。
锰锌和镍锌铁氧体是常用的材料。
可用来制作滤波电感，高频功率变压器，谐振电感等。
铁氧体材料最高工作频率主要受损耗限制。
在一定的允许损耗下，频率提高，工作磁通密度相应减少，与提高频率来减少磁芯体积相矛盾。
一般建议的磁通密度是在工作频率下权衡损耗、体积、结构和效率的结果，不是绝对的。
例如PHILIPS 建议变压器磁芯：<100kHz 可用3C81、3C90、3C91、3C94 和3C96 等；<400kHz 可用3C90、3C94 和3C96 等；200kHz ～1MHz 可用3F3、3F4 和3F35；1~3MHz 可用3F4 和4F1；>3MHz 可用4F1 等。
电感磁芯：<500kHz 可用2P…、3C30 和3C90;<1MHz 可用3C90、3F3 和3F35 等等。
国产常用的牌号及主要磁性能见表10-7所示。
10.3.2 铁氧体尺寸规格铁氧体磁芯在通讯和开关电源中应用十分广泛，磁芯外形结构多种多样。
开关电源中主要应用的有E 型，ETD 型，EC 型，RM 型，PQ 型，EFD 型，EI 型，EFD 型，环形，LP 型.在模块电源中，主要应用扁平磁芯和集成磁元件。
例如FERROXCUBE-PHILIPS 的平面E 型磁芯，适于表面贴装的EP 、EQ 和ER 磁芯，以及集成电感元件（IIC －Integrated inductance component ）等。
IIC 已将元件和磁芯合成一体，通过外部PCB 可自由组成电感和变压器。
各种磁芯结构往往是针对特定的应用设计的，有各自的优点和缺点，要根据应用场合，选择相应的磁芯结构。
电感磁芯
材料特性:(锰锌铁氧体系列)锰锌铁氧体材料简介锰锌铁氧体是应用最广泛的软磁铁氧体材料,其中功率铁氧体具有高饱和磁通密度,具有良好的低损耗/频率关系和低损耗/温度关系,主要应用于开关电源变压器,功率扼流圈,功率因素校正电路;高导铁氧体具有窄而长的磁滞回线,起始磁导率高的,矫顽力小等特点,主要应用于通信变压器 (LAN,ADSL,ISDN),共模滤波器,饱和电感,信号及脉冲变压器。
锰锌高磁导率铁氧体材料特性Mn-Zn Power ferrite Materical Characteristics::::锰锌铁氧体系列 / 锰锌功率铁氧体材料特性::::材料特性:(锰锌铁氧体系列)锰锌功率铁氧体材料特性锰锌功率铁氧体材料特性Mn-Zn Power Ferrite Materical Characteristics华磁系列材料与国外厂商材料对照表Table for Materials between Huaci and other factories注：1、以上仅列出了我公司材料牌号与世界主流厂商材料对照数据，因国内外厂家众多不能一一列出，其它材料请与本书中的材料特性表对照。
2、以上名家所对应材料牌号，只能说明是相近材料并不能够等同。
具体使用中应以实特测试结果为准。
本表仅作为选材参考数据。
::::锰锌铁氧体系列 / HC30材料特性曲线::::材料特性:(锰锌铁氧体系列)HC30材料特性曲线直流磁场下的B-H曲线B-H Curves at DC Magnetic Field 初始磁导率的温度特性Initial Permeability vs.Temperature初始磁导率的频率特性 Initial Permeability vs. Frequency 功率损耗的温率特性 Power Loss vs. Temperature::::锰锌铁氧体系列 / HC70材料特性曲线::::材料特性:(锰锌铁氧体系列)HC70材料特性曲线 动态磁化曲线 Dynamic Magnetzation Curves 初始磁导率的温率 Initial Permeability vs.Temperature复数磁导率的频率特性Complex Permeability vs.Frequency比损耗系数的频率特性Relative Loss Factor vs.Frequency镍锌铁氧体的使用频率在1MHz，100MHz之间，其物理特性有高电阻率、高居里温度、性能特性有高BS、高磁导率Ui、低矫顽力Hc、低温度系数、低损耗、良好的高频特性等优点，使得其在高频抗电磁干扰方面得到了广泛::::镍锌铁氧体系列 / F3材料特性曲线:::: 材料特性:(镍锌铁氧体系列)F3材料特性曲线::::镍锌铁氧体系列 / F5B材料特性曲线:::: 材料特性:(镍锌铁氧体系列)F5B材料特性曲线。
锰锌和镍锌铁氧体(图)
锰锌和镍锌铁氧体磁环：
铁氧体锰锌磁环
1.在抑制高频干扰时，宜选用镍锌铁氧体；磁导率为1MHZ-300MHZ,镍锌铁氧体的阻值很大。
2.在抑制低频干扰时，宜选用锰锌铁氧体；磁导率在1KHZ-10MHZ，阻值在150kΩ以下。
3.己知的磁芯可以绕一些线后量电感量，从而判断导磁率，越大就越低频。
铁氧体的磁导率越高，其低频时的阻抗越大，高频时阻抗越小。
镍锌铁氧体NXO材料的初始导磁率μ比较低约10-2500，使用频率从五百千赫至几百兆赫。
具高
电阻率,高居里温度。
锰锌铁氧体MXO材料的初始导磁率μ约从400-10000，使用频率从几十赫至几百千赫。
用于上限频率f1低于500kHz-1MHz的情况下。
超过这个频率,必须使用NiZn（镍锌NXO）材料。
磁环体积决定了频率低端的最大承受功率;
线间介质决定了频率高端的最大承受功率;
绕线长度决定了最短工作波长;
线圈的电感量决定了最低工作波长;
磁环的失磁温度决定了功率耐受能力;
.。
锰锌铁氧体介绍
锰锌铁氧体介绍锰锌铁氧体是一种由Mn Zn Fe O元素构成的软磁材料。
它是一种重要的磁性材料，广泛被应用于电子、信息、通信等领域。
锰锌铁氧体具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、磁谐振频率高、热稳定性好、稳定的电性能等特性，因此在电子元器件中具有广泛应用价值。
一、锰锌铁氧体的组成和制备锰锌铁氧体由四种元素组成，分别为锰(Mn)、锌(Zn)、铁(Fe)和氧(O)，化学式为MnZnFe2O4。
Mn、Zn、Fe三种金属离子以及氧离子形成的四方晶体结构，其晶体结构采用的是尖晶石结构。
锰锌铁氧体的制备方法有烧结法、化学共沉淀法、水热合成法等多种。
烧结法是最常用的制备方法之一。
在烧结法中，需要先将所需的金属氧化物粉末按照一定的比例混合均匀，然后在高温下进行烧结，得到锰锌铁氧体的制品。
二、锰锌铁氧体的物理和磁性能锰锌铁氧体的物理和磁性能与其晶体结构、物理尺寸和烧结条件等因素密切相关。
下面介绍一下锰锌铁氧体的一些基本物理和磁性能参数：1. 饱和磁化强度：锰锌铁氧体的饱和磁感应强度一般在0.5-1.2T之间，与其化学成分和制备工艺等因素有关。
2. 矫顽力和磁滞损耗：锰锌铁氧体的磁滞损耗一般较低，其矫顽力和磁滞损耗与其尺寸、磁场频率和温度等因素有关。
3. 磁导率和磁谐振频率：锰锌铁氧体的磁导率和磁谐振频率与其晶体结构、磁场频率和温度等因素有关，一般在几百 kHz至几 GHz之间。
4. 热稳定性：锰锌铁氧体具有较好的热稳定性，其磁性能在高温下变化较小，一般可在200°C左右使用。
5. 电学性能：锰锌铁氧体具有较好的电学性能，其电阻率高、介电常数低和压电常数小等特点，具有广泛的应用前景。
三、锰锌铁氧体的应用领域锰锌铁氧体具有较好的电磁性能，广泛应用于电子元器件、电动机、变压器、磁性记录材料、高频电感器、微波元件、天线等领域。
具体应用如下：1. 电子元器件：锰锌铁氧体可用于磁盘马达、电源滤波器、线圈等电子元器件中，其高频特性和高温特性表现良好。
锰锌铁氧体原材料
锰锌铁氧体原材料1 前言锰锌铁氧体原材料是一种磁性材料，也被称为LED磁性材料，用于制作LED磁传感器、带有磁性特性的高铁件和其他电子元件等。
它由由锰锌铁氧体（ FeMnZn）组成，这些原料具有高磁阻率、低损耗、低噪声和耐高温等特性。
本文旨在介绍锰锌铁氧体原材料的组成、制备和特点。
2 锰锌铁氧体原料组成锰锌铁氧体原料主要由三种重要原料组成：铁（Fe）、锰（Mn）和锌（Zn）。
它们的理化性质如表1所示：表1 锰锌铁氧体原料组成原料理化性质原料名称密度t/m3 比热容J/Kg·K 熔点℃相对磁导率10-4H/mFe 7.877 0.420 1538 722Mn 7.43 0.180 1519 890Zn 7.14 0.387 420 8003 原料制备锰锌铁氧体的制备主要经历三个步骤：破碎、粉碎和烧结。
（1）破碎：这是原料制备的第一步，目的是将原料切割成更小的颗粒，这一步可以使原料更容易处理。
（2）粉碎：粉碎是在制备原料的第二步。
这一步是将原料切碎成更细小的颗粒，以便更容易烧结。
（3）烧结：烧结是将原料粉末用高温烧制至合乎要求的形态和性能的过程。
在烧结过程中，烧结温度为1400~1600℃，可使原料粉末形成致密的锰锌铁氧体组装体。
4 特点锰锌铁氧体是一种高磁阻率的材料，它具有高介电常数（8-9）、低损耗、低噪声和耐高温等特性。
由于其具备的特性，锰锌铁氧体原料常用于制备低损耗和高磁性的电子元件，如LED磁传感器、高铁件和其他电子元件。
此外，锰锌铁氧体原料还可用在频率搜索技术中，因为它可以提高其磁性特性，使其可以对低频信号更有效地识别。
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锰锌和镍锌铁氧体磁环：
铁氧体锰锌磁环
1.在抑制高频干扰时，宜选用镍锌铁氧体；磁导率为1MHZ-300MHZ,镍锌铁氧体的阻值很大。
2.在抑制低频干扰时，宜选用锰锌铁氧体；磁导率在1KHZ-10MHZ，阻值在150kΩ以下。
3.己知的磁芯可以绕一些线后量电感量，从而判断导磁率，越大就越低频。
铁氧体的磁导率越高，其低频时的阻抗越大，高频时阻抗越小。
镍锌铁氧体NXO材料的初始导磁率μ比较低约10-2500，使用频率从五百千赫至几百兆赫。
具高
电阻率,高居里温度。
锰锌铁氧体MXO材料的初始导磁率μ约从400-10000，使用频率从几十赫至几百千赫。
用于上限频率f1低于500kHz-1MHz的情况下。
超过这个频率,必须使用NiZn（镍锌NXO）材料。
磁环体积决定了频率低端的最大承受功率;
线间介质决定了频率高端的最大承受功率;
绕线长度决定了最短工作波长;
线圈的电感量决定了最低工作波长;
磁环的失磁温度决定了功率耐受能力;
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