高频磁性元件

顶一下!请各位大师帮忙,谢谢!

在开关电源种,所用之铁心材料大致有如下几种:
1. ferrite core 铁氧体, 主要为功率器件,诸如变压器,电感器等功率转换和储能器件,一般为锰锌系列,如PC40, TP4, 3C90,等.导磁率在2500左右.
2. 镍锌系列,为高导磁率材料,在5000 ~12000之间,我们主要用于共模电感为EMI FILTER,因其具有高磁导率,感量可以做得很高,而且其频率特性也还很稳定,主要厂家有magnetic, 奇立新,越峰,steward等等.其中以我的经验,magnetic, steward的频率特性较好一些.
3. iron powder core, 铁粉芯,其特点是导磁率很低,一般在500以下,因其内部有很多分散的空气隙,非常适合做储能电感以及差模电感,主要厂家有micrometal.
4. 非晶态,只是目前炒得比较火热得一种材料,早期只是用来做磁性放大器,现据说非常适合做共模电感,因其具有矩形得BH曲线,且饱和磁通非常高.频率特性非常之稳定,适合高频滤波.在很高得频率依然具有稳定得感量.

老兄:
  居我了解,镍锌系列,为低导磁率材料,电感相对
较低.一般用于频率较高场合.

1:FERRITE CORE 包括锰锌、镍锌、镁锌等等材料.它是按FE203中所加的成分分类.锰锌材料又分:功率材料、高导材料、高BS材料等等.主要用在主变压器、电感、滤波器.
镍锌的UI在125-1500之间,主要用EMI、EMC和工字电感等等.镁锌材料主要用在DY线圈(彩电彩显偏转线圈)中.
2:IRON POWDER CORE,SENDUST,MPP主要用在大电流中、PFC电路中.因有气隙均匀分布在磁环中间.严格的说,它们是复合磁芯.
3:敝人专业做磁芯磁环.若有需要,请联系我:0755-26840919,XUHOB@263.NET

磁芯大体有7类:
1.IRON Powder:     铁粉芯
2.MPP Cores:       铁镍钼合金
3.Sendust Core:     铝硅铁粉磁心
4.High-flux cores:  高磁通磁粉芯
5.soft ferrites:    软磁铁氧体(Mn-zn,Ni-zn,Mg-zn)
6.silicone steel :  硅钢片
7.Amorphous Cores:  非晶磁芯
   非晶纳米晶软磁合金材料家族主要有:铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶和铁基纳米晶合金,具有高

饱和磁感、高初始磁导率和高频低损耗特性.

     各位电源等整机行业的前辈可以补充一下,将它们各自的应用说明一下.

非晶材料的应用和分类如下,供各位参考选用!

1.铁基非晶合金:
主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等.它们的特点是磁性强(饱和磁感应强度可达1.4-1.7T)、软磁性能优于硅钢片,价格便宜,最适合替代硅钢片,作为于中低频变压器的铁芯(一般在10千赫兹以下),例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等.
2.铁镍基非晶合金:
主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成,它们的磁性比较弱(饱和磁感应强度大约为1T以下),价格较贵,但导磁率比较高,可以代替硅钢片或者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁芯,例如漏电开关互感器.
3.钴基非晶合金:
由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素,由于含钴,它们价格很贵,磁性较弱(饱和磁感应强度一般在1T以下),但导磁率极高,一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等,替代坡莫合金和铁氧体.
4.铁基纳米晶合金(超微晶合金):
它们由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成,其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素.它们首先被制成非晶带材,然后经过适当退火,形成微晶和非晶的混合组织.这种材料虽然便宜,但磁性能极好,几乎能够和钴基非晶合金相媲美,是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料,也是坡莫合金和铁氧体的换代产品.

非晶合金的优点
高强韧性:明显高于传统的钢铁材料,可以作复合增强材料,如钓鱼杆等.国外已经把块状非晶合金应用于高尔夫球击球拍头和微型齿轮.非晶合金丝材可能用在结构零件中,起强化作用.另外,非晶合金具有优良的耐磨性,再加上它们的磁性,可以制造各种磁头.

优良的磁性:与传统的金属磁性材料相比,由于非晶合金原子排列无序,没有晶体的各向异性,而且电阻率高,因此具有高的导磁率、低的损耗,是优良的软磁材料,代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁芯、互感器、传感器等,可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗.非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域.非晶纳米晶软磁合金在高饱和磁感应强度和高导磁率上有理想的结合.

目前,国内企业受到非晶纳米晶合金材料制造工艺装备的限制,合金薄带还存在冲压、剪切加工及价格等问题,但是随着快淬技术的发展和产品应用的扩大,以及通过技术引进和技术改造等,这些问题会在不太远的将来得到解决.
非晶纳米晶合金材料在电子变压器中的应用
    一般来讲,电子变压器对铁芯材料的主要要求是:(1)高的饱和磁感;(2)尽可能低的高频损耗;(3)高的初始磁导率;(4)高的居里温度和良好的温度稳定性;(5)环境稳定性好,对应力不敏感;(6)有些用途如脉冲变压器还要求高的矩形比或低Br.非晶纳米晶软磁合金材料由于其带厚和电阻率等因素决定在50kHz~1000kHz范围内(通常在几百kHz以下)能达到上述性能要求,使得非晶纳米合金在这一频段的内开发应用非常活跃,已研制成各种各样的磁芯器件,广泛应用于电力工业、电子工业及电力电子器件领域,用作电流互感器、开关电源、逆变电源和程控交换机电源的变压器、电抗器、滤波器以及抗EMI器件等.
    
     有人认为非晶材料在以下几个方面目前还存在推广应用市场:
    (1)替代极薄硅钢产品从上海钢研所极薄硅钢产品的市场需求知道,极薄硅钢(厚度<0.1mm)在20世纪70年代大量用于400Hz以上各种电子元件如高频变压器、电抗器、磁屏蔽等,目前这方面的市场需求较大,但供方难以满足需要,用非晶纳米晶合金材料替代,不仅可以提高产品性能、质量和促使小型化,而且价格上也有利可图.
    (2)高磁导率和大功率磁芯器件由于国内铁氧体生产设备和技术条件的限制,高磁导率、高性能、大功率铁氧体难以满足国内市场需求,如采用非晶纳米晶材料取而代之,可以促使一些电子设备国产化、小型化.
    (3)工作环境温度高和环境恶劣等的一些电子产品如油田钻探、海洋探测等特殊环境使用的电子产品用的各种磁性器件,选用非晶纳米晶合金材料制作,可以物尽其用,避免选材上的困扰.
    (4)航空、航天等军工产品用的各种磁性器件需要小而轻、温度稳定性好、磁性要求高,使用非晶纳米晶合金材料远优于其他软磁材料.
    (5)高频、大电流、大功率电源变压器、电抗器、滤波器等器件的小型化,目前这些器件大都采用铁氧体或冷轧硅钢,工作频率f=20kHz,工作磁感B=0.2T~0.3T,如采用非晶纳米晶合金磁芯,可将工作频率提高到f=40kHz~50kHz,工作磁感B=0.5T~0.6T,可以大大减小磁芯器件的体积和尺寸.
  (6)各种抗EMI器件、噪声抑制器和尖峰抑制器.
    
以上供各位参考,不要忽略非晶材料应用的发展,国外对非晶磁性元器件的需求在不断递增!