磁环的作用
磁粉心是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料,由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的颗粒为0.5~5μm),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,所以磁导率随频率的变化也就较为稳定。作为一种特殊的磁性材料,磁粉心主要用于高频电感和变压器。
磁环的材料
(1) 铁粉心
包括由纯铁粉制成的铁粉心及由超细纯铁粉制成的羰基铁粉心。铁粉心具有良好的偏磁特性,但在高频下损耗较大,适合制造差模滤波器、无源PFC电感,及低频下开关电路输出扼流圈(Buck电感)、有源PFC电感(Boost电感)等功率电感经济而实用的材料。羰基铁粉心,与铁粉心相比,明显特点是高频下的涡流损耗小,具有优良的偏磁特性和很好的高频适应性,可应用在100kHz~100MHz频宽内,是制造高频开关电路输出扼流圈、谐振电感及高频调谐磁心芯体理想的材料。
(2) 铁硅铝、高磁通、铁钼镍(MPP)
铁硅铝、高磁通、铁钼镍粉心具有优异的性能,饱和磁密高,功率损耗小,在很宽的温度范围之内,性能变化小,同时具有优良的耐温、耐湿、抗振等高可靠性。以上三种磁粉心均为分布气隙。几种常用的磁粉心的性能比较如表1所示。
表1 几种磁粉心性能比较
MPP | 高磁通 | 铁硅铝 | 铁硅 | |
磁导率 | 14~550 | 14~160 | 26~125 | 60 |
磁芯损耗 | 最低 | 适中 | 低 | 高 |
直流偏磁 | 较好 | 很好 | 一般好 | 很好(best) |
温度稳定性 | 很好 | 好 | 好 | 一般好 |
额定温度 | 200℃ | 200℃ | 200℃ | 200℃ |
饱和特性 | 软 | 软 | 软 | 软 |
镍含量 | 81% | 50% | 0% | 0% |
相对价格 | 高 | 中等 | 低 | 低 |
(3) 非晶合金
非晶纳米晶合金磁芯的典型特点是具有高磁感应强度、高磁导率、低铁芯损耗和优良的高频特性。它是将特种钢液以大约每秒100万度的速率冷凝,一次使薄带成型得到的非品合金,比一般冷轧金属带制造工艺减少了许多中间丄艺,这种新工艺被称为是对传统工艺的一次革命。由于超急速冷凝,合金原子来不及排列,因而没有晶粒、晶界存在,所以被称为非晶合金、这种材料有许多独特的性能,如优异的磁性、耐腐蚀性、高电阻率等…此外它损耗低,可使变压器体积减小,降低温升,提高工作效率。
磁环的选取
1)磁芯电感的计算
绕组磁芯的额定电感可以由磁芯的几何尺寸通过下式计算得到:
由于漏感的存在,实际测得的电感比额定值要大,之间的差值由许多因素决定:磁芯的尺寸,磁导率,磁芯涂层的厚度,绕线尺寸及匝数。当磁导率在125以上及匝数超过500时,这种差异可以忽略。
磁芯的漏感估算(由经验数据获取):
2)磁芯温度稳定性
美磁磁芯的完成码上标记有磁芯的温度稳定性类别。A2、A7、AY、A5、A9为标准型;D4、W4、M4为可控稳定型;L6为线性稳定型。
标准型磁芯的磁导率vs温度曲线表现出小的正温度系数;可控稳定型磁芯在给定的温度范围内表现出平直的温度系数;
3)磁芯损耗计算
MPP磁芯损耗最低,高磁通材料损耗最高,铁硅铝介于两者之间;考虑价格因素,宜选择铁硅铝材料磁环。
说明:本文来源网络;文中观点仅供分享交流,不代表本***立场,转载请注明出处,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。