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常见软磁磁芯种类及比较

2018-11-03 20:15阅读：

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常见软磁磁芯种类及比较


从事设计变压器和电感器工程师在面临磁芯的选型时，通常会问：使用哪一种材料最好？
这个问题没有通用答案，材料的选择取决于应用场合与使用频率。选择任何材料都只是一种折中方案。例如，某些材料能够使温升程度降至最低，但是比较昂贵。但是，如果用户愿意忍受较高程度的温升，可能大且较便宜的组件便可胜任。最佳材料的选择首先依赖于您是否将其应用于电感器或变压器。从这一点出发，操作频率和成本也很重要。不同的材料适用于不同的频率范围、操作温度和磁通密度。将磁芯的选择范围缩小至某个特定类型后，建议试用各个不同的磁芯，然后做出最终选择。下面表格是各种常见的软磁材料比较表。

常见软磁材料比较表

软磁磁性材料
组合
饱和磁通密度（T）
磁导率
磁芯损耗
相对成本
温度稳定
磁粉芯材料
  • 铁硅铝
铁·硅·铝 1.05 14-125 低 低 佳
  • 铁硅
铁·硅 1.6 60 高 低 佳
  • 高磁通
铁·鎳 1.5 14-160 中等 中等 更佳
  • 钼坡莫
铁·鎳·鉬 0.75 14-550 最低 高 最佳 铁氧体材料 锰锌 0.45 900-10K 最低 最低 差 绕带磁芯 铁·鎳·鉬 0.7 100K 极低 极高 极佳 铁粉芯 铁 1.2-1.5 3-100 最高 最低 差

  • 磁粉芯: 磁粉芯是一种具有均匀分布式气隙的材料，拥有许多优秀的磁特性-高电阻，低磁滞和低涡流损耗，以及在直流和交流条件下极佳的电感稳定性。美磁的磁粉芯材料不使用有机粘结剂，因此，不会有使用铁粉芯时出现的热老化现象。分布气隙材料相互之间具有合金颗粒绝缘层。这允许随着电流的不断增加达到软饱和，提供故障保护。具有离散气隙的磁芯（铁氧体）具有高电感，使曲线中出现转折，造成急速饱和。具有分布气隙的磁芯在高温条件下拥有较理想的 Bmax 和直流偏置。具有离散气隙的磁芯（铁氧体）将在气隙周围造成边缘磁通，损耗显著增加。美磁公司现提供四种不同的磁粉芯材料，点击以下名称，即可得到各种不同材料的优势、用途、以及规格尺寸。
铁硅铝 铁硅 高磁通 钼坡莫

  • 铁氧体: 铁氧体是由Fe2O3和其他二价的金属氧化物(如NiO，ZnO)等粉末混合烧结而成。经由机器压制，然后在窑里1300度 C的烧结和加工，以满足各种 需求。相较于其他类型磁性材料，铁氧体的优势为宽泛的频率范围下内高电阻率，以及低涡流损耗。加上高磁导率的特性，使得铁氧体成为许多应用的理想选择，如高频变压器，宽带变压器，可调电感器和其它高频率从10千赫至50兆赫的电路中应用。铁氧体在材料和形状的选择上都相当灵活。美磁提供的铁氧体磁芯是氧化氮由铁(Fe)，锰(Mn)，和锌(Zn)组成，通常被称为锰锌铁氧体。铁氧体有低矫顽力，亦称为软磁铁氧体。由于在高频率下的磁损低，它们广泛用于开关模式电源(SMPS)，射频(RF)变压器和电感器。按照形状的不同，分成环形、E、I、U、EER、EC、UR和其他形状，以及罐形磁芯（Pot Core）。
  • 绕带磁芯:绕带磁芯是由高磁导率镍铁合金的细带缠绕制成，可用的合金包括Orthonol 常见软磁磁芯种类及比较、Square Permalloy 80、Supermalloy和Alloy 48，或晶粒取向硅铁Magnesil 常见软磁磁芯种类及比较。各种材料的生产厚度介于0.0005”和0.004”之间(以满足广泛的频率应用)，缠绕成的环形磁芯重量从不足一克到几百千克不等。所有材料均带有酚醛树脂或塑料、铝或绝缘涂层铝的保护罩。马格尼西合金材料还可以不装箱或者采取环氧封装。绕带磁芯专门用于磁性放大器、变换式和逆变式变压器、电流互感器和静态磁性设备。

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