磁芯材料的介绍
交流磁芯材料选用原则

交流磁芯材料选用原则磁芯材料是电子器件中的重要组成部分,用于存储和传输磁能。
不同的磁芯材料具有不同的特性和应用范围,正确选择适合的材料对于电子器件的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍一些常见的磁芯材料以及选用原则。
1. 铁氧体材料(Ferrite)铁氧体材料是最常见的磁芯材料之一,具有良好的磁导率和低电导率。
它们广泛应用于变压器、电感器和电源滤波器等领域。
选用铁氧体材料时需要考虑其工作频率范围、饱和磁场强度以及磁介质损耗等因素。
对于高频应用,需要选择高饱和磁场强度和低磁介质损耗的铁氧体材料。
2. 硅钢材料(Silicon Steel)硅钢材料主要用于制造电动机和变压器的磁芯。
它们具有高导磁率和低磁滞损耗,可以有效地减少能源损耗。
选用硅钢材料时需要考虑其导磁率、饱和磁感应强度和电阻率等因素。
通常情况下,高导磁率和低电阻率的硅钢材料适用于高频率应用,而高饱和磁感应强度的硅钢材料适用于高功率应用。
3. 铁镍合金材料(Iron-Nickel Alloy)铁镍合金材料是一种特殊的磁芯材料,具有高导磁率和低磁滞损耗。
它们广泛应用于高精密仪器和通信设备中。
选用铁镍合金材料时需要考虑其导磁率、饱和磁感应强度和温度系数等因素。
在高温环境下,需要选择具有低温度系数的铁镍合金材料。
4. 铁氮合金材料(Iron-Nitrogen Alloy)铁氮合金材料是一种新型的磁芯材料,具有高导磁率、低磁滞损耗和低成本的特点。
它们适用于高频率和高功率应用。
选用铁氮合金材料时需要考虑其导磁率、饱和磁感应强度和磁滞损耗等因素。
对于高频率应用,需要选择具有高导磁率和低磁滞损耗的铁氮合金材料。
5. 铁氧氮合金材料(Iron-Oxide-Nitride Alloy)铁氧氮合金材料是一种新型的磁芯材料,具有高导磁率、低磁滞损耗和低温度系数的特点。
它们适用于高频率和高温度应用。
选用铁氧氮合金材料时需要考虑其导磁率、饱和磁感应强度和温度系数等因素。
常用磁芯材料总结

常用磁芯材料(一)粉芯类1.磁粉芯可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;材料具有低导磁率及恒导磁特性,磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
(1).铁粉芯在粉芯中价格最低。
磁导率范围从22~100; 初始磁导率me随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。
(2).坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯MPP主要特点是:磁导率范围大,14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,在不同的频率下工作时无噪声产生。
粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯主要特点是:磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。
价格低于MPP。
(3).铁硅铝粉芯铁硅铝粉芯主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8KHz以上频率下使用;导磁率从26~125;在不同的频率下工作时无噪声产生;具有最佳的性能价格比。
主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。
2. 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。
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,一般在100KHZ以下的频率使用。
Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体在100kHz~10兆赫的无线电频段的损耗小。
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。
综上所述,可以选择Mn-Zn铁氧体作为磁芯的材料。
轴套材料选择轴套材料主要有金属和非金属两种,若使用塑料材料,一方面,塑料轴套耐酸、碱、腐蚀,另一方面机械强度也不错,具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性。
磁芯材料知识

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(ui=B/H) AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單1.磁芯材料基本概念ui值磁芯的初始透磁率,表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。
(ui=B/H)AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 .磁滯回線:1﹕B-H CURVES (磁滯曲線)Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉=104高斯﹒我們對磁芯材料慢慢外加電流,磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加,當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢,而且會趨近一漸進線,當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度(Bms)Bms高:表明相同的磁通需要較小的橫截面積,磁性元件體積小Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/2π奧斯特﹒Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到零﹒從磁滯回線我們可以看出:剩磁大,表示磁芯ui值高。
磁滯回線越傾斜,表示Hms越大磁芯的耐電流大。
矯頑力越大,磁芯的功率損耗大。
世界磁芯材质对照表

世界磁芯材质对照表
磁芯材质在电子领域中扮演着重要的角色,它们被广泛应用于各种电子设备中。
不同的磁芯材质具有不同的磁性能和特点,下面将介绍几种常见的磁芯材质及其特点。
1. 铁氧体磁芯:铁氧体是一种常见的磁芯材质,具有较高的磁导率和低的磁滞回线。
它们具有良好的饱和磁感应强度和磁导率,广泛应用于变压器、电感器等电子设备中。
2. 钕铁硼磁芯:钕铁硼是一种高性能的磁芯材质,具有极高的磁感应强度和矫顽力。
它们在小型电子设备中应用广泛,如电子元件、磁盘驱动器等。
钕铁硼磁芯的磁导率较低,适用于高频应用。
3. 钴硅铁磁芯:钴硅铁是一种具有高磁导率和低磁滞回线的磁芯材质。
它们在高频电子设备中应用广泛,如电视机、电脑显示器等。
钴硅铁磁芯的磁饱和感应强度较低,适用于低频应用。
4. 硅钢磁芯:硅钢是一种常见的磁芯材质,具有低的磁滞回线和低的磁导率。
它们广泛应用于电力变压器、电机等高功率设备中。
硅钢磁芯的磁饱和感应强度较低,适用于低频应用。
5. 铝镍钴磁芯:铝镍钴是一种具有高矫顽力和磁饱和感应强度的磁芯材质。
它们在高频电子设备中应用广泛,如手机、通信设备等。
铝镍钴磁芯的磁导率较低,适用于高频应用。
总结起来,不同的磁芯材质具有不同的磁性能和特点,适用于不同的电子设备。
了解这些磁芯材质的特点,能够帮助我们选择合适的磁芯材料,从而提高电子设备的性能和效率。
希望这份世界磁芯材质对照表能够对大家有所帮助。
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。
环形磁芯材料

环形磁芯材料
环形磁芯材料广泛应用于连接线束、计算机主机板、计算机电源、电源供应器、手机充电器、灯饰变压调光器、不间断电源(UPS)以及各种家用电器控制板等。
以下是一些环形磁芯材料的具体信息:
•磁芯磁环。
磁芯磁环主要包括镍锌铁氧体磁环、锰锌铁氧体磁环等。
这些磁环有不同的系列和主要u值,如T系列、RH系列、R系列以及铁硅铝系列等。
•铁硅铝磁环。
铁硅铝磁环一般都是环形磁芯,其频率可以较高,但转换效率没有功率铁氧体好。
铁硅铝材质磁导率有多种标准,如26、60、75、90、125,标准颜色为黑色。
铁硅铝的主要特点是比起铁粉芯损耗低,具有良好的DC偏流特性,价格适中。
•铁粉芯磁环。
铁粉芯磁环有不同的材料和颜色,如红黑涂装2材(初始导磁率10)、黄红涂装8材(初始导磁率35)以及淡绿加红涂装18材(初始导磁率55)等。
这些材料在不同的应用场景下有不同的磁导率和损耗特性。
此外,环形磁芯材料还有铁氧体材料,这是一种常用的磁芯材料,具有磁导率高、磁滞小、损耗小等特点,适用于高频应用领域。
铁氧体材料按照晶体结构分为软磁铁氧体和硬磁铁氧体两种,其中软磁铁氧体适用于变压器、电感等电子元器件。
在选择环形磁芯材料时,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的材料。
例如,对于需要高频应用的场景,可以选择铁氧体材料或铁硅铝磁环;对于需要较高转换效率的场景,可以选择功率铁氧体或特定的铁粉芯磁环等。
同时,还需要注意材料的尺寸、颜色、价格等其他因素。
磁芯、骨架材料略解

磁芯、骨架材料略解---- 关于磁芯、漆包线、骨架行业现状及趋势大家谈磁芯可分类来进行:1‧金属系又可分为---粉芯系---再可分为---铁粉芯(Iron core)---坡莫合金粉芯(有MPP、High Flux两种)---铁硅铝粉芯(Sendust core)---带芯系---可分为---硅钢片---坡莫合金(MPP)---非晶合金(Amorphous)---超微晶合金2‧铁氧体系主要分为---锰锌铁氧体(Mn-Zn)---镍锌铁氧体(Ni-Zn)永磁铁由于永磁铁不需要从外部施加电能便能够提供磁场,所以被应用到各个领域。
以Nd-Fe-B系磁铁为代表的稀土系磁铁,因其显示磁铁强度的最大磁能积高,对设备的小型化、高性能化做出了贡献,是生产量最大的永磁材料。
而铁氧体磁因其性能价格比高,所以在生产量上成为比稀土族磁铁还多的永磁材料。
与此相比,阿尔尼科铁镍铝钴系磁性合金等合金系磁铁的优越地位在下降,并停止了其研究。
在这种情况下值得注意的是Nd-Fe-B系烧结磁铁特性的飞速提高,以HDDR(高密度数字记录)、纳米合成磁铁为代表的粘结磁铁的进步。
另外,在铁氧体磁铁中还有通过La、Zn、Co或置换的高性能铁氧体磁铁。
Nd-Fe-B系烧结磁铁Nd-Fe-B系烧结磁铁的制造,与主相化合物相相比,采用的是富的组成。
这是利用折出的富ND相促进烧结,消除主相表面的磁畴的发生部位。
因富Nd相为非强磁性相,所以存在降低磁体的磁化,易被氧化的问题。
所以有必要尽量减少。
最近,在极接近Nd2Fe14B化学计量组成的合金中,通过控制初晶铁析出的溶解铸造法,即带铸法(Strip Casting)、控制粒度分布的粉碎法、静水压或拟静水压等制造工艺,获得了高达444kjm-3的磁能积,其批量化生产也获得了成功。
Nd-Fe-B系粘结磁体把磁性粉和橡胶及树脂等混合,再经注射成形成或挤压成形的磁体称作粘结磁体。
由于能制成薄型和复杂形状,所以在小型电动机方面的需求急剧增加。
互感器磁芯的种类及应用

互感器磁芯的种类及应用
1、磁钢磁芯
磁钢磁芯也称为矩形磁芯,由一种特殊的磁性合金制成,例如铁-钛-钒的磁性合金组成。
它主要用于各种音频电子部件,包括电流变压器、电压变压器、磁感应耦合器、射频耦合器等。
它的特点是具有良好的磁性、耐热性、耐腐蚀性、抗强电磁干扰能力和耐冲击性等优点。
2、塑料磁芯
塑料磁芯也称为热塑性磁芯,是以冷压铁氧体磁芯为基础,配合热塑性材料加以制作的磁芯。
它主要用于电视机、磁链、转子、风扇等电器电子设备中,具有耐温性、耐压强度、抗热老化性、耐电磁干扰、耐冲击性等优点。
3、铁氧体磁芯
铁氧体磁芯是根据它的特殊特性以及磁芯的形状分为两种。
一种是铁氧体冷压磁芯,主要用于制造发动机的磁滞电机,用于电子铃、电台和录音仪等设备,以及电视机、冰箱、洗衣机等家用电器中。
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电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一,它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响,因此,磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类,特性各异,不同的应用场合有不同的选择,以下是几种常用的磁性材料。
1.低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料,这种材料电阻率很低,因此涡流损耗较大,实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料(通常由97%的铁和3%的硅组成),它具有很高的磁导率,并且每一薄片之间相互绝缘,使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量,硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合,工频磁性元件常用这种材料。
2.铁氧体随着工作频率的提高,对磁芯损耗的要求更高,硅钢片由于制造工艺的限制,已经很难满足这种要求,铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4,这里Me代表一种或几种二价的金属元素,例如,锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能,但是如果超出某个温度值,磁性将失去,这个温度称为居里温度(T c)。
铁氧体材料非常容易磁化,并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类:锰锌(MnZn)铁氧体材料和镍锌(NiZn)铁氧体材料。
比较而言,NiZn材料的电阻率较高,一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明,如果颗粒的尺寸足够小而且均匀,在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性,例如,TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术,适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3.粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒,然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质(它用来控制气隙的尺寸,并且降低涡流损耗),最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
由于原料成分的不同,粉芯材料又可分为铁粉芯、钼坡莫合金粉芯(MPP)和高磁通粉芯(铁镍磁粉芯)等材料。
铁粉芯是所有粉芯材料中最为便宜的材料,磁导率一般在4~80左右。
由于颗粒之间相互都绝缘,与硅钢片相比虽然涡流损耗被大大地降低,但高频情况下由损耗导致的温升仍很高。
所以铁粉芯一般用于较低开关频率的场合。
铁粉芯的饱和磁感应强度一般在1特斯拉(T)左右。
MPP磁芯的相对磁导率一般在14~350,饱和磁感应强度为 0.7T左右。
在现有的粉芯材料中,MPP具有损耗低、温度稳定性好的优势。
此外,它也是磁导率选择范围最广的粉芯材料。
但是由于镍的含量高,所以它也是最昂贵的粉芯材料。
由于MPP磁芯在所有粉芯材料中磁损最低,所以它特别适合应用于反激电路,Buck/Boost以及功率因数校正电路,此外均匀分布的气隙使铜损大大降低。
高磁通粉芯是一种气隙均匀分布的磁环,由50%镍和50%铁合金粉末制成,它的相对磁导率一般在14~200。
高磁通粉芯的饱和磁感应强度高达1.5T,而一般MPP为0.7T,铁氧体为0.45T。
与铁粉芯相比,高磁通粉芯的磁损大大地降低,又由于高饱和磁感应强度,该磁芯使得绝大多数场合下铁粉环尺寸降低成为可能。
4.非晶及纳米晶软磁合金非晶态金属与合金是20世纪70年代问世的一类新型材料,采用了超急冷凝固技术,从钢液到薄带成品一次成型。
由于超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,称之为非晶合金。
这种非晶合金具有优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等。
由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。
目前美、日、德国已具有完善的生产规模,并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体而涌向市场。
常用的非晶合金的种类有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。
二、磁芯材料的基本参数(1)初始磁导率μi初始磁导率是磁性材料的磁化曲线始端磁导率的极限值,即 H B H i lim 001→=μμ 式中70104-⨯=πμH/m 为真空磁导率,H 为磁场强度(单位:A/ m ),B 为磁感应强度(单位:T )。
初始磁导率i μ与温度和频率有关。
(2)有效磁导率μe在闭合磁路中,磁芯的有效磁导率为7e 2e 104⨯⨯=A l NL πμ 式中L 为线圈的自感量(mH );N 为线圈匝数;e A l 为磁芯常数,是磁路长度l 与磁芯截面积A e 的比值(单位:mm -1)。
(3)饱和磁感应强度B s在指定温度(25℃或100℃)下,用足够大的磁场强度磁化磁性物质,磁化曲线接近水平线(见附图1-1)时,不再随外磁场强度增大而明显增大对应的B 值,称饱和磁感应强度B s 。
(4)剩余磁感应强度B r铁磁物质磁化到饱和后,又将磁场强度下降到零时,铁磁物质中残留的磁感应强度即为B r ,称为剩余磁感应强度,简称剩磁。
(5)矫顽磁力 H c磁芯从饱和状态去除磁场后,需要一定的反向磁场强度-H c ,使磁感应强度减小到零,此时的磁场强度H c 称为矫顽磁力(或保磁力)。
(6)温度系数αμ附图1-1 磁性材料磁滞回线温度系数为温度在T 1~T 2内变化时,每变化1℃对应的磁导率相对变化量,即 121121T T -•-=μμμαμ , T 2 >T 1式中1μ为温度为T 1时的磁导率, 2μ为温度为T 2时的磁导率。
(7)居里温度T c居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。
低于居里温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。
当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。
(8)磁芯损耗(铁耗)P c磁芯损耗是指磁芯在工作磁感应强度时的单位体积损耗。
磁芯损耗包括:磁滞损耗、涡流损耗、殘留损耗。
磁滞损耗是每次磁化所消耗的能量,正比于磁滞回线的面积,如附图1-2所示;涡流损耗是交变磁场在磁芯中产生环流引起的欧姆损耗;残留损耗是由磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。
前两项是磁芯损耗的主要部分。
(9)电感系数A L电感系数是磁芯上每一匝线圈产生的自感量,即 2NL A L = 式中L 为磁芯线圈的自感量(单位:H ),N 为线圈匝数。
三、铁氧体磁芯的基本知识1.材料的磁化烧结后的铁氧体是由小的晶体组成,这种晶体的大小一般在10~20μm 的范围内,磁畴就是存在于这些晶体之中。
在没有外磁场作用时,这些磁畴排列的方向是杂乱无章的,如附图1-3(a )所示,小磁畴间的磁场是相互抵销的,对外不呈现磁性。
当一个外加磁场(H )作用于该材料时,磁畴顺着磁场方向转动,加强了铁氧体内的磁场。
随着外磁场的加强,转到外磁场方向的磁畴就越来越多,与外磁场同向的磁感应强度就越强,附图1-2 磁滞损耗曲线如附图1-3(b)所示。
这就是说材料被磁化了。
在这个磁化过程中,磁畴重新排列必须克服能量势垒,因此,磁化总是滞后于磁场。
所谓的“磁滞回线”(见附图1-1),就是这种现象的结果。
如果对磁化的抵抗并不是很强时,一个特定的磁场强度将会产生很大的感应磁场,铁氧体的磁导率很高。
磁滞回线的形状对铁氧体的其他性能有着很强的影响,如磁损。
附图1-3 磁化过程示意2.磁芯的形状铁氧体磁芯有许多不同的形状,如附图1-4所示。
这些形状各异的磁芯各有其特点,适用于制作各种磁性元件。
(1)磁环磁芯。
从磁的角度而言,磁环也许是最佳选择,因为磁环的磁路是一个封闭的形状,因此铁氧体的性能可以最为充分地发挥出来。
尤其是对于高磁导率的铁氧体材料,哪怕是一点点气隙都会使得磁导率显著下降。
磁环主要应用于脉冲变压器、磁放大器、干扰抑制线圈(共模电感)等场合。
磁环在特定功率处理能力下是最便宜的磁性元件之一,但是磁环的绕制却是最困难的。
(2)罐型磁芯。
罐型磁芯最初是为通信滤波电感而设计的,磁芯几乎包围了所有的线包和骨架,这种结构很好地屏蔽了外部的电磁噪声(EMI)。
罐型磁芯的成本要高于其他形状的磁芯,此外其散热性能较差,所以至今还没有适用于大功率场合的产品。
(3)E型磁芯。
E型磁芯较罐型磁芯便宜,易于绕制,安装方便。
E型磁芯的骨架有立式和卧式两种,立式骨架占用PCB板面积较小但高度很大,卧式骨架正好相反。
E型成为最为常用的磁芯形状。
可以说EE型磁芯和EI型磁芯具有相同的外形,相同的尺寸,相同的骨架,仅仅在漏磁场分布存在差异,适用于制作开关电源变压器。
(4)EC磁芯。
EC磁芯介于E型与罐型之间,窗口面积较大(较罐型磁芯而言),有风道,利于散热。
相同面积下圆形中心柱的周长比方形中心柱省11%,减少了铜损,并且绕制的时候圆形要比方形方便。
(5)PQ磁芯。
PQ 磁芯主要是为开关电源设计的,能在最小的磁心尺寸下获得最大的电感量和线包面积,因此这种磁芯能在最小的高度与体积情况下输出最大的功率。
(6)其他外形磁芯。
附图1-4 常见磁芯的形状(a)环形(b)罐型(c)EE (d)EC (e)PQ (f)EP (g)RM 3.磁芯加气隙由于铁氧体磁芯的磁导率一般都很高,稍加激励就容易产生磁饱和,所以在开关电源中通常通过加气隙的办法来降低有效磁导率,使得电感能够储存更多的能量。
电感储能有如下关系式:e r022221V B LI ••=μμ 式中L 为电感量,I 为电感电流,B 为磁感应强度,V e 为磁芯有效体积,μ0为真空磁导率,μr 为有效相对磁导率。
气隙的引入势必增强电感的漏磁场分布。
磁性元件的漏磁场一般可分为外部漏磁场和内部漏磁场,它们主要是由漏磁通路的长度和磁动势决定的。
由于内部漏磁场穿过线圈会引起额外的涡流损耗,而外部漏磁场能够产生EMI ,对附近的元件产生影响,所以气隙的引入在某种程度上恶化了电感的工作状态。
一般的说,共有五种增加气隙的方法:第一种方法是在磁芯中间垫上一层非磁物质,这样就相当于把气隙分为相等的两部分,第二种方法是通过研磨中心术强行在磁路中插入气隙;第三种方法主要是针对铁氧体磁环而言,由于磁环的特殊结构(既不能研磨又不能分离)只有通过切割的办法来插入气隙;第四种方法就是常用的磁棒;第五种方法是在磁芯加工的时候完成的,也就是常说的金属磁粉芯,包括铁粉芯、铁硅铝、铁镍钼、高磁能磁粉芯等。
事实上,上述五种增加气隙的方法中,前三种可由设计者决定,后两种则决定于生产商,设计者只是通过相应的数据手册来选择适合自已的产品。
垫气隙的方法将气隙分为两个相同但是更小的气隙,并且每个气隙所承受的磁动势近似为二分之一的总安匝数。
而研磨的方法把气隙集中在一处,所以这种方法漏磁场的幅值近似为垫气隙的两倍。