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磁芯材料&电感:结构组成分类特点

2019-11-6 15:49:17 显示全部楼层
一、磁芯材料的分类

1、铁氧体(Ferrite)

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 最为常用。

优点:成型容易,成本低,电阻率高,高频损耗较小。

缺点:饱和磁通较低(4000~5000高斯) ,居里温度点较低。

多适于10K-500KHz频率,较低功率的应用。常用作高频变压器,小功率的储能电感等。高磁导率的铁氧体也常用作EMI共模电感。常用的材质有TDK公司的PC40,TOKIN公司的BH2,Siemens公司的N67,Philips公司的3C90等。

2、硅钢片(Silicon Steel)

在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅系合金

优点:易于生产,成本低,饱和磁通较高(约12000高斯)。

缺点:电阻率低,高频涡流损耗大。

一般使用频率不大于400Hz,在低频、大功率下最为适用。常用做电力变压器,低频电感,CT等。常用材质有新日铁公司的取向硅钢Z11(35Z155)。

3、铁镍合金(又称坡莫合金或MPP)

坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。

优点:磁导率很高,损耗很低,高频性能好

缺点:成本高

由于成本过高,目前公司内未使用。

4、 铁粉芯(Iron Powder)

铁粉芯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,存在分散气隙(效果类似与铁磁材料开气隙)。常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。

优点:磁导率随频率的变化较为稳定,随直流电流的变化也相对稳定,成本较低。

缺点:磁导率低,高频下损耗高,有高温老化问题。

因其直流电流叠加性能好,常用于工频或直流中叠加高频成份的滤波和储能电感,如PFC电感,INV电感,BUCK电路的储能电感。常用材质为MircoMetals公司的-8、-26、-34、-35系列。

5、铁硅铝粉芯(又称Sendust或Kool Mu)

构成:由约9%Al,5%Si, 85%Fe 粉构成。

优点:损耗较低,性价比较优。

缺点:价格比铁粉芯略高。

其直流电流叠加性能较好,损耗较铁粉芯低,可代替铁粉芯作为UPS中PFC的电感和逆变器的输出滤波电感。常用材质为Magnetics公司的Kool Mu系列,以及Arnold公司的Sendust(Super-MSS)系列。

二、磁芯的外形分类

上图磁芯的组合便可形成完整的Core。

常用Core的外形有:EE、EI、ETD、DR、TOROID

三、 电感的结构组成分类

1、 环型电感
注:磁芯表面必须有覆盖层(Coating)或用绝缘Tape缠绕以做绝缘,未Coating的磁芯一般呈灰黑色。

2、EE型电感/变压器
EE型电感/变压器图结构图

EE型电感/变压器图剖面图

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开发工匠

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开发工匠 2019-11-7 15:58:57 显示全部楼层
写的好,学习和参考了
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