磁芯的选择及磁芯的参数要求

Apr-30,2020

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铁氧体又称铁淦氧或磁性瓷。为一类非金属磁性材料。是磁芯的三氧化二铁与其他一种或多种金属氧化物的复合氧化物(或正铁酸盐)。铁氧体有磁性,在高频时会较高的磁导率(比金属磁性材料高);其电阻率比金属磁性材料大得多,还有较高的介电性能。
     铁氧体磁芯材料按其矫顽力(使已磁化的铁磁质失去磁芯而须***加的与原磁化方向相反的外磁场强度)和用途可分为软磁、硬磁、旋磁、矩磁、压磁五类。软磁铁氧体在较弱磁场下易磁化也易退磁,如锰锌铁氧体Mn-ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni-ZnFe2O4,结构为尖晶石型;主要做各种电感元件,如滤波器、变压器、天线等的磁芯和录音、录像机的磁头。硬磁铁氧体磁化后不易退磁,能长期保留磁性,如钡铁氧体 BaFe12O17,结构大多为磁铅石型;主要用作恒磁源,在电讯、电声、电表、电机工业中可代替铝镍钴系硬磁金属材料。磁芯

      旋磁铁氧体也称微波铁氧体,如镍铜铁氧体Ni-CuFe2O4和钇石榴石铁氧体3M2O3·5Fe2O3(M为三价钇、钐、钇等希土离子),用于雷达、导航、遥控等电子设备中。矩磁铁氧体有矩形磁滞回线,如锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等,一般用作记忆元件,用于电子计算机存储器中。
(1)高频损耗和饱和磁通密度,三种电感电流和磁通的交变成分大小不同,应区别对待。

 ①高频交流电感:例如,用于软开关电路中LC谐振电路的谐振电感,其特点是,电流只有高频交流成分,没有直流成分,磁通也是双方向磁化,Bw=2Bm,Bm取大时磁心损耗也较大,应适当选取Bm和选用损耗小的材料。当选用磁粉心材料时,μ小的损耗也较小。

 ②直流滤波电感:电感电流以直流电流成分为主,高频交流成分较小,通常交流成分峰值***占直流额定电流的20%;高频损耗相对较小。为了减小体积应选用Bs较大的磁心材料,如铁粉磁心等。

 ③储能电感:分为电流连续型(CCM)和不连续型(DCM)两种:连续型的储能电感如同上述直流滤波电感;不连续型的储能电感的交流电流成分与直流电流成分相当,高频交流损耗较大,比高频交流电感小些。

(2)电感磁心型式尺寸的选择:电感磁心的尺寸大小与磁场能量大小有关。对于功率体积设计法,由Aw·Ac来选择,对于调整率体积设计法,由Kd来选择。磁芯

(3)气隙的集中和分散。电感的磁动势(电流乘以匝数)是全部用来产生磁通的,为在磁心中产生适当的磁通密度,Bw可以从两种方案中选择。

 ①方案一:采用通常高频变压器用的〃值较高的磁心材料(μ值的大小并不重要),磁路中加适当的集中式气隙(垫纸或纸板),以防止磁通进入饱和状态;集中气隙的杂散磁场较大。

 ②方案二:采用低初始磁导率μi;的恒磁导率铁磁粉心环形磁心。其外形无气隙,实际上是用来黏合磁粉材料的黏合剂形成许多微小气隙、均匀地分布在磁芯材料的内部,这种分布气隙磁心的杂散磁场较小;等效气隙使磁性材料等效的μi值降低。黏合剂的相对含量越多的磁芯,材料的等效μi值越小。可以做成不同μi值的产品,如μi在14~350范围内分为多种规格,以便选用。


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