磁性材料常识参数介绍

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磁性材料常识参数介绍

磁性材料常识参数介绍

磁芯
SPINEL
磁学常识: 磁学常识:磁性材料分类
A)锰锌系 ) 组成约为: 其他为: 组成约为:Fe2O3 71%, MnO 20%, 其他为:ZnO 电阻率高(10 ohm-cm) 电阻率高 磁心损耗低 居里温度高 形状:EE,EI,ER,PQ,RM,POT等型式。 形状: , , , , , 等型式。 等型式 用途:功率变压器、 共模滤波器、 用途:功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等 共模滤波器
SPINEL
磁性材质介召:材质发展 磁性材质介召:
在PC50后,TDK相继推 出超低功耗材料PC44,PC45, PC46,PC47,其功率损耗较 PC40降低了约1/4~1/3, 主要差别就在于功耗最低点温 度不同,PC45为60-80℃, PC46为40-50℃,PC47则是 100℃,它们有一个明显的缺 点,一旦偏离了功耗最低点, 损耗值急剧上升。
C点以后是饱和段 点以后是饱和段 点以后是 ab段是上升段 段是上升段 段是 起始磁化 曲线反映 了什么? 了什么?
磁滞回线中H为 磁滞回线中 为 零时B并不为零 零时 并不为零 的现象说明铁 磁材料具有剩 磁材料具有剩 磁性。 磁性。
0
H
起始磁化曲线
oa段是线性段 段是线性段 段是
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 起始磁化曲线的 段反映了铁磁材料的 高导磁性; 点以后说明铁磁材料具有 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。 磁饱和性。
SPINEL
磁学常识: 磁学常识:磁性材料分类
B)镍锌系 ) 组成约为: 其他为: 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO 电阻率很高(107 ohm-cm) 电阻率很高 工作频率高 铁心损耗较锰锌系高 居里温度高 型式: , ,环形等。 型式:DR,R,环形等。 用途:常模滤波器、 用途:常模滤波器、储能电感等

磁性材料的基本特性及分类参数

磁性材料的基本特性及分类参数

一. 磁性材料的基本特性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。

磁性材料基本参数课件

磁性材料基本参数课件

磁性参数与测量:磁损耗 (2)
1 损耗因子tanδ
气隙对损耗因子的影响 磁芯开制气隙后,可以增加磁场和温度的稳定性,损耗因 子有所下降 (tanδ)gap = tanδ·μe/μi 比损耗因子 ,与材料几何尺寸无关,表示小信号下材料 的损耗特性;
磁性参数与测量:磁损耗 (3)
2 品质因素 Q
磁性器件作滤波器的电感时,通常用品质因素Q来表示 它的质量; Q = 1/ tanδ Q与频率和绕组参数有关;
表示小信号下材料的损耗特性,由于磁 芯损耗引起信号相移; tanδ= Rs/ωLs Rs 磁芯及线圈损耗的等效电阻; Ls 装有磁芯的线圈的自感量;
tanδ称损耗因子,表示损耗功率与无 功功率的比值,其磁芯损耗包括磁滞损耗、涡流损 耗、剩余损耗即: tanδ= tanδn + tanδe + tanδr
磁性参数与测量:磁损耗 (4)
3 大信号下的功率损耗Pc
P = Ph + Pe + Pr (Ph、Pe、Pr表示磁滞、涡流、剩余损耗) 磁性材料在高磁通密度下的单位体积损耗。该磁通密 度通常表示为: Bm =E/4.44fNAe ×106(mT) 式中: Bm为磁通密度的峰值(mT) E为线圈两端的电压(V) f为频率(KHz),N为匝数 Ae为磁芯的有效面积(m2)
磁饱和性: B不会随H的增强而无限增强,H增大到 一定值时,B不能继续增强。 磁滞性和剩磁性 磁芯线圈中通过交变电流时,H的大 小和方向都会改变,铁心在交变磁场中反复磁化的过 程中,B的变化总是滞后于H的变化,这种现象称为磁 滞性;当H减为零时B并不为零。
磁性参数与测量:磁导率μ (1)
1 起始磁导率μ
起始磁化曲线
磁滞回线中H为 零时B并不为零 的现象说明铁 磁材料具有剩 磁性。

磁性材料常识参数介绍

磁性材料常识参数介绍
2023年其推出旳PC95则属于宽温低功耗功率铁氧体新材料,起始磁导率 为3300±25﹪;25℃时饱和磁通量密度为540mT,100℃时为430mT;25℃ ~120℃内功率损耗均不大于350 Kw/m3(B=200mT,f=100KHz),在 25℃和120℃时,功耗均为350 Kw/m3,80℃时为280 Kw/m3。这种材料 是目前性能最为优良旳功率铁氧体材料。
数。
磁性材质介召:材质发展
以日本TDK企业旳产品为代表,当代功率铁氧体经历了 四代:
70年代初开发旳HC35材料 80年代初旳H7C1(PC30)材料 80年代旳H7C4(PC40)材料 90年代中旳H7F(PC50)材料
最高20KHz 最高100KHz
最高300KHz
500KHz 中心
磁性材质介召:材质发展
510 450 390
510 450 390
530
420
530
410
530
420
470 440 380
540
320
530
410
居里温度 (Tc)

≥290 ≥215 ≥215 ≥240 ≥230 ≥230 ≥230
注:磁芯损耗旳测试条件为:B=200 mT f=100KHz;
饱和磁通量密度测试条件为: H=1194A/m ﹡ 500KHz 50mT
磁性参数与测量:磁滞回线 (2)
1 饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br、 矫顽力Hc
因为软磁材料在交变磁场中存在不 可逆磁化而形成磁滞回线。
如左图: Bs为磁化到饱和状态下旳磁通密度; Br为从磁饱和状态清除磁场后,剩
余旳磁通密度; Hc为从磁饱和状态清除磁场后,磁
芯继续被反向旳磁场磁化,直至磁通密 度减小到零,此时旳磁场强度称为矫顽 力。

【精品】磁性材料参数

【精品】磁性材料参数

1、什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标?永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr,Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m.我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。

永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ,jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度(Hk/jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。

除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。

此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。

2、什么叫磁场强度(H)?1820年,丹麦科学家奥斯特(H。

C。

Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。

实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。

定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2π米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单位制SI);在CGS单位制(厘米—克—秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处磁场强度为1Oe(奥斯特),1Oe=1/(4π×10?)A/m。

磁场强度通常用H表示.3、什么叫磁感应强度(B),什么叫磁通密度(B),B与H,J,M之间存在什么样的关系?理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场—-—关于退磁场的概念,见9Q),介质内部的磁场强度并不等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J之和.由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现出来的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B:B=μ0H+J(SI单位制)(1—1)B=H+4πM(CGS单位制)磁感应强度B的单位为T,CGS单位为Gs(1T=104Gs)。

磁钢参数解读

磁钢参数解读

磁钢参数解读磁钢是一种常用的磁性材料,具有很高的磁导率和磁化强度。

在电子电气领域,磁钢被广泛用于电机、变压器、声音设备等各种电磁设备中。

磁钢的性能参数对设备的工作效果和性能起着至关重要的作用。

本文将解读磁钢的几个常见参数,以帮助读者更好地了解并选择合适的磁钢材料。

1.磁导率(μ):磁导率是磁钢的基本物理参数,表示了材料对磁场的响应能力。

磁导率越高,材料对磁场的感应能力越强,磁导率越低,材料对磁场的感应能力越弱。

磁导率的单位是亨利/米(H/m),常用的磁导率数值范围一般在1000-7000之间。

2.饱和磁化强度(Bs):饱和磁化强度是指磁钢材料在饱和磁场下的磁化强度。

简单来说,就是磁钢能够达到的最高磁化程度。

饱和磁化强度越高,材料的磁化能力越强,磁场越容易被磁化。

饱和磁化强度的单位是特斯拉(T),常用的数值范围一般在0.5-2.5T之间。

3.剩磁(Br):剩磁是指在去磁场的作用下,磁钢材料表面产生的剩余磁场。

剩磁是磁钢材料磁化后得到的一个留存状态,可以用来储存或传输磁能。

剩磁的大小与材料本身的磁化强度有关,一般剩磁越大,材料的磁能保存能力越强。

剩磁的单位也是特斯拉(T),常用的数值范围一般在0.05-1.0T之间。

4.矫顽力(Hc):矫顽力是指磁钢材料在去磁化后,需要外加的磁场强度才能使其重新磁化的能力。

矫顽力越大,材料越难去磁化,矫顽力越小,材料越容易去磁化。

矫顽力的单位是安培/米(A/m),常用的数值范围一般在100-1000A/m之间。

5.温度系数(α):温度系数是指磁钢材料在不同温度下的磁化能力变化率。

温度系数可以用来评估磁钢材料的温度稳定性。

温度系数的单位是%/℃,常用的数值范围根据具体应用要求而定。

以上是磁钢的几个重要参数,不同的磁钢材料具有不同的参数组合,适用于不同的应用场景。

在选择磁钢时,需要根据具体的设计要求和工作环境来合理选择磁钢材料,以确保设备的性能和稳定性。

需要注意的是,磁钢的参数解读只是初步了解磁钢性能的一种方式,实际应用中还需要综合考虑其他因素,例如成本、可加工性、耐腐蚀性等。

磁性材料相关知识

磁性材料相关知识

磁性材料相关知识1. 磁性材料的概述磁性材料是一类具有磁性的材料,它们可以被外界的磁场所吸引或排斥。

磁性材料在许多领域有着广泛的应用,例如电机、传感器、存储设备等。

磁性材料根据其磁性质可以分为软磁性材料和硬磁性材料两大类。

2. 磁性材料的分类2.1 软磁性材料软磁性材料是一类具有较高磁导率和低矫顽力的材料,其磁化后能迅速消失。

软磁性材料可以有效地吸收和产生磁场,广泛应用于电机、变压器等领域。

常见的软磁性材料有铁、镍、钴等。

软磁性材料的磁导率高,能有效地集中磁场线,使其传导能力较强。

2.2 硬磁性材料硬磁性材料是一类具有较高矫顽力和磁饱和度的材料,其磁化后能长时间保持。

硬磁性材料主要应用于存储设备、传感器等领域。

常见的硬磁性材料有钕铁硼、钴磁体等。

硬磁性材料的矫顽力和磁饱和度高,能够长时间保持磁化状态。

3. 磁化过程磁性材料的磁化过程是指在外加磁场的作用下,磁性材料内部的原子磁矩重新进行排列的过程。

磁化过程可以分为顺磁化和逆磁化两种情况。

3.1 顺磁化顺磁化是指在外加磁场的作用下,磁性材料内部的原子磁矩与外磁场方向一致的过程。

顺磁化过程中,磁性材料会被吸引到磁场较强的地方。

顺磁性材料的磁化强度与外磁场强度成正比。

3.2 逆磁化逆磁化是指在外加磁场的作用下,磁性材料内部的原子磁矩与外磁场方向相反的过程。

逆磁化过程中,磁性材料会被排斥出磁场较强的地方。

逆磁性材料的磁化强度与外磁场强度成负相关。

4. 磁性材料的性能参数4.1 矫顽力矫顽力是指磁性材料在外磁场作用下,从无磁化状态转变为完全磁化状态所需的外磁场强度。

矫顽力越高,磁性材料越难磁化。

矫顽力的单位是安培/米(A/m)。

4.2 磁导率磁导率是指磁性材料在外磁场作用下,单位磁场强度下的磁化强度与外磁场强度的比值。

磁导率越大,磁性材料的磁性能越好。

磁导率的单位是亨利/米(H/m)。

4.3 磁饱和度磁饱和度是指磁性材料在外磁场作用下,达到最大磁化强度时的外磁场强度。

磁性材料参数汇总表

磁性材料参数汇总表

磁性材料参数汇总表引言磁性材料是一类重要的材料,在许多领域中都有广泛的应用,例如电子设备、电力传输、通信等。

了解磁性材料的参数对于正确选择和设计合适的磁性材料至关重要。

本文档旨在提供一个汇总表,列出常见磁性材料的重要参数和特性,以帮助工程师和研究人员进行选择和评估。

1. 常见磁性材料1.1 铁氧体材料铁氧体材料是一类具有高饱和磁感应强度和低磁导率的磁性材料。

下表列出了一些常见的铁氧体材料及其参数。

材料名称饱和磁感应强度 (T) 磁导率 (H/m) 矫顽力 (A/m)镍锌铁氧体0.4 50 800锰锌铁氧体0.3 100 500镍铜铁氧体0.6 20 10001.2 钕铁硼磁体钕铁硼磁体是一类具有极高磁能积和高矫顽力的磁性材料。

下表列出了一些常见的钕铁硼磁体及其参数。

材料名称饱和磁感应强度 (T) 磁能积 (J/m3) 矫顽力 (A/m)N35 1.17 263e6 955N45 1.33 326e6 955N52 1.45 398e6 9551.3 钢磁材料钢磁材料是一类在低频磁场中具有高导磁率和低矫顽力的磁性材料。

下表列出了一些常见的钢磁材料及其参数。

材料名称饱和磁感应强度 (T) 导磁率 (H/m) 矫顽力 (A/m)低碳钢 2 1000 4硅钢 2 5000 6非晶合金钢 2.1 10000 22. 参数解释2.1 饱和磁感应强度饱和磁感应强度是材料在外加磁场作用下能够达到的最大磁感应强度。

单位为特斯拉(T)。

2.2 磁导率磁导率描述了材料对磁场的响应程度,即磁场强度与磁感应强度之间的比值。

单位为亨利/米(H/m)。

2.3 矫顽力矫顽力是材料从饱和磁化状态中恢复到磁场消失状态所需施加的逆磁场强度。

单位为安培/米(A/m)。

2.4 磁能积磁能积是材料单位体积的储磁能力,表示材料在磁场中存储的能量密度。

单位为焦耳/立方米(J/m3)。

3. 典型应用3.1 铁氧体材料•镍锌铁氧体:常用于磁芯和磁带记录头。

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SPINEL
磁性参数与测量:磁滞回线 (2)
1 饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br、 矫顽力Hc
由于软磁材料在交变磁场中存在不 可逆磁化而形成磁滞回线。 如左图: Bs为磁化到饱和状态下的磁通密度; Br为从磁饱和状态去除磁场后,剩 余的磁通密度; Hc为从磁饱和状态去除磁场后,磁 芯继续被反向的磁场磁化,直至磁通密 度减小到零,此时的磁场强度称为矫顽 力。
磁性参数与测量:磁导率μ (4)
3 振幅导磁率μα
作功率变换的开关电源变压器磁芯是工作在 高磁通密度下,因此必须引入振幅磁导率参数才能 真实反映出功率型磁芯在高磁通密度下的磁特性; μα= 1/μ0
* B/H
(式中规定的B值比测时高出数百倍以上,例如:200mT)
磁性参数与测量:磁损耗 (1)
1 损耗因子tanδ
PC90
PC95
2200±25﹪
3300±25﹪
680
350
320
290
540
530
320
410
注:磁芯损耗的测试条件为:B=200 mT f=100KHz; 饱和磁通量密度测试条件为: H=1194A/m SPINEL ﹡ 500KHz 50mT
磁性材质介召:材质发展
SPINEL铁氧体材料性能表(功率铁氧体)
注:μi通常是用规定尺寸的环形磁芯测量而得;
磁性参数与测量:磁导率μ (2)
1 起始磁导率μ
μi计算
i
μi = L/(4.6N2hlg(D/d)) ×107 (适用于环形磁芯) 式中 N …… 测试线圈匝数(N) L …… 装有磁芯的线圈的自感量(mH) h …… 磁芯高度(mm) D …… 磁芯外直径(mm) d …… 磁芯内直径(mm)
SPINEL
磁性材质介召:材质发展
日本TDK公司铁氧体材料性能表(功率铁氧体)
材料型号 初始磁导率 (μ i) 1400±25﹪ 2300±25﹪ 2400±25﹪ 2500±25﹪ 3200±25﹪ 2500±25﹪ 1400±25﹪ 磁芯损耗 (Pcv) Kw/m3 25℃ 60℃ 100℃ PC33 PC40 PC44 PC45 PC46 PC47 PC50 1100 600 600 570 350 600 130﹡ 800 450 400 250 250 400 80﹡ 600 410 300 460 660 250 80﹡ 饱和磁通量密 (Bs)mT 25℃ 60℃ 100℃ 520 510 510 530 530 530 470 440 450 450 440 390 390 420 410 420 380 居里温度 (Tc) ℃ ≥290 ≥215 ≥215 ≥240 ≥230 ≥230 ≥230
oa段是线性段
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。
SPINEL
磁学常识:磁化曲线3
高导磁性 磁导率可达102~104,由软磁材料组成的
磁路磁阻很小,在线 B不会随H的增强而无限增强,H增大到 一定值时,B不能继续增强。 磁滞性和剩磁性 磁芯线圈中通过交变电流时,H的大 小和方向都会改变,铁心在交变磁场中反复磁化的过 程中,B的变化总是滞后于H的变化,这种现象称为磁 滞性;当H减为零时B并不为零。
表示小信号下材料的损耗特性,由于磁 芯损耗引起信号相移; tanδ= Rs/ωLs Rs 磁芯及线圈损耗的等效电阻; Ls 装有磁芯的线圈的自感量;
tanδ称损耗因子,表示损耗功率与无 功功率的比值,其磁芯损耗包括磁滞损耗、涡流损 耗、剩余损耗即: tanδ= tanδn + tanδe + tanδr
磁性参数与测量:磁损耗 (2)
1 损耗因子tanδ
气隙对损耗因子的影响 磁芯开制气隙后,可以增加磁场和温度的稳定性,损耗因 子有所下降 (tanδ)gap = tanδ·μe/μi 比损耗因子 ,与材料几何尺寸无关,表示小信号下材料 的损耗特性;
SPINEL
磁性参数与测量:磁损耗 (3)
2 品质因素 Q
磁学常识:磁性材料分类
B)镍锌系 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO 电阻率很高(107 ohm-cm)
工作频率高
铁心损耗较锰锌系高 居里温度高 型式:DR,R,环形等。 用途:常模滤波器、储能电感等
SPINEL
磁学常识:磁性来源1
铁磁材料之所以具有高导磁 性,是因为在它们的内部具有一 种特殊的物质结构—磁畴。
磁性参数与测量:磁导率μ (1)
1 起始磁导率μ
i
μ i是材料在弱场磁化过程中的一个宏观特性表示量。 是磁性材料的磁导率(B/H)在磁化曲线始端的极限值, 1 lim B μ i= B式中:
μ0
H→0
H
μ0为真空磁导率(4π×10-7H/m); H为交流磁场强度(A/m); B为交流磁通密度(T)(测试时应小于0.25mT)。
SPINEL
磁学常识:磁性来源2
B B
H
(A) (B)
H
B
B
H
(C)
SPINEL
H
(D)
磁学常识:磁化曲线1
磁路部分
B
Br
Bs
φ
u
Hc
I
H
电路部分
H 磁场强度 B磁感应强度 Bs饱和磁感应强度 Br剩磁 μ导磁率
SPINEL
H=NI/Le B=μH Φ=BAe
Le有效磁路长度 μ导磁率
Hc矫顽力
铁氧体软磁材料介召
无锡斯贝尔:黄舰
内容


磁学常识:磁性材料分类 磁学常识:磁性来源 磁学常识:磁化曲线 磁性参数与测量 磁性材料应用 磁性材质介召
SPINEL
磁学常识:磁性材料分类
锰锌系材* 铁氧体磁芯 镍锌系材 镁锌系材 硅(矽)钢材 铁粉芯 合金类磁芯 铁硅铝合金 铁镍合金 钼坡莫合金 非晶、微晶合金
磁学常识:磁化曲线2
软磁材料反复磁化一周 所构成的曲线称为磁滞 回线。
B c
b a 0
bc段是磁化曲线的膝部
磁滞回线中B的变化总 是落后于H的变化说明 铁磁材料具有磁滞性;
C点以后是饱和段 ab段是上升段 起始磁化 曲线反映 了什么?
H
起始磁化曲线
磁滞回线中H为 零时B并不为零 的现象说明铁 磁材料具有剩 磁性。
饱和磁化强度
90 110 410 mW/ mW/g g
390
Bs mT
磁场(11941/ m) 温度(100℃)
390
410
3
400
居里温度 Tc

>215 >215 >216 >230 >215
4.8× 103 4.8× 103 4.8× 104 4.8× 10 4.8×103
密度
d g/cm3
SPINEL
2003年其推出的PC95则属于宽温低功耗功率铁氧体新材料,起始磁导率 为3300±25﹪;25℃时饱和磁通量密度为540mT,100℃时为430mT; 25℃~120℃内功率损耗均小于350 Kw/m3(B=200mT,f=100KHz),在 25℃和120℃时,功耗均为350 Kw/m3,80℃时为280 Kw/m3。这种材料 是目前性能最为优良的功率铁氧体材料。
磁性材质介召:材质发展
SPINEL
磁性材质介召:材质发展
以日本TDK公司的产品为代表,现代功率铁氧体经历了 四代: 70年代初开发的HC35材料 80年代初的H7C1(PC30)材料 80年代的H7C4(PC40)材料 90年代中的H7F(PC50)材料
最高20KHz 最高100KHz
最高300KHz
500KHz 中心
指标名称
符号
单位
初始导磁率 μ i
测试条件 B<0.25mT
JR2KBF1 JR2KBF2
JR3KD
JR2KBH
JR2KBH2
2300 2400 300 380
3000 1800 2300
总功耗 W、mW 频率(如100KHz ) 重量功耗 mW/g 磁场(200mT) 410 3 功率损耗 P 体积功耗 mW/cm 温度(100℃)
(a)无外磁场情况 铁磁材料内部的 磁畴排列杂乱无章, 磁性相互抵消,因此 对外不显示磁性。
磁畴是怎么 形成的?
(b)有外磁场情况
磁畴因受外磁 场作用而顺着外磁 场的方向发生归顺 性重新排列,在内 部形成一个很强的 附加磁场。
铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子 电流圈流向一致,因此在这些极小的区域内 就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。
磁性器件作滤波器的电感时,通常用品质因素Q来表示 它的质量; Q = 1/ tanδ Q与频率和绕组参数有关;
SPINEL
磁性参数与测量:磁损耗 (4)
3 大信号下的功率损耗Pc
P = Ph + Pe + Pr (Ph、Pe、Pr表示磁滞、涡流、剩余损耗) 磁性材料在高磁通密度下的单位体积损耗。该磁通密 度通常表示为: Bm =E/4.44fNAe ×106(mT) 式中: Bm为磁通密度的峰值(mT) E为线圈两端的电压(V) f为频率(KHz),N为匝数 Ae为磁芯的有效面积(m2)
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磁性参数与测量:截止频率fr
截止频率fr 由于软磁材料畴壁共振和自然共振的影响, 随着频率提高,使软磁材料的μ值下降为起始 值的一半且μ″值达到峰值时的频率,称为截 止频率。
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磁性参数与测量:居里温度Tc
居里温度Tc
μ
i
μ
i
80%
μ
i
20%
μ
i
居里温度是磁性材料 从铁磁性到顺磁性的转 变温度,在这个温度磁 性材料的磁性将变得很 小或消失,它的表示方 式有很多,我们一般按 下图进行测量,即随着 温度升高,磁导率下降 到最大值的80%及20% 时,两点的联线,延长 到与温度轴的交点即为 居里温度。
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