磁环材料选取

1. 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。

1. 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

（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。

1. 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。

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