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磁芯的選擇及磁芯的參數(shù)要求

 

       鐵氧體又稱鐵淦氧或磁性瓷。為一類非金屬磁性材料。是磁芯的三氧化二鐵與其他一種或多種金屬氧化物的復(fù)合氧化物(或正鐵酸鹽)。鐵氧體有磁性,在高頻時會較高的磁導(dǎo)率(比金屬磁性材料高);其電阻率比金屬磁性材料大得多,還有較高的介電性能。
     鐵氧體磁芯材料按其矯頑力(使已磁化的鐵磁質(zhì)失去磁芯而必須加的與原磁化方向相反的外磁場強度)和用途可分為軟磁、硬磁、旋磁、矩磁、壓磁五類。軟磁鐵氧體在較弱磁場下易磁化也易退磁,如錳鋅鐵氧體Mn-ZnFe2O4和鎳鋅鐵氧體Ni-ZnFe2O4,結(jié)構(gòu)為尖晶石型;主要做各種電感元件,如濾波器、變壓器、天線等的磁芯和錄音、錄像機的磁頭。硬磁鐵氧體磁化后不易退磁,能長期保留磁性,如鋇鐵氧體 BaFe12O17,結(jié)構(gòu)大多為磁鉛石型;主要用作恒磁源,在電訊、電聲、電表、電機工業(yè)中可代替鋁鎳鈷系硬磁金屬材料。磁芯


      旋磁鐵氧體也稱微波鐵氧體,如鎳銅鐵氧體Ni-CuFe2O4和釔石榴石鐵氧體3M2O3·5Fe2O3(M為三價釔、釤、釔等希土離子),用于雷達、導(dǎo)航、遙控等電子設(shè)備中。矩磁鐵氧體有矩形磁滯回線,如鋰錳鐵氧體Li-MnFe2O4等,一般用作記憶元件,用于電子計算機存儲器中。

(1)高頻損耗和飽和磁通密度,三種電感電流和磁通的交變成分大小不同,應(yīng)區(qū)別對待。

 ①高頻交流電感:例如,用于軟開關(guān)電路中LC諧振電路的諧振電感,其特點是,電流只有高頻交流成分,沒有直流成分,磁通也是雙方向磁化,Bw=2Bm,Bm取大時磁心損耗也較大,應(yīng)適當(dāng)選取Bm和選用損耗小的材料。當(dāng)選用磁粉心材料時,μ小的損耗也較小。

 ②直流濾波電感:電感電流以直流電流成分為主,高頻交流成分較小,通常交流成分峰值僅占直流額定電流的20%;高頻損耗相對較小。為了減小體積應(yīng)選用Bs較大的磁心材料,如鐵粉磁心等。

 ③儲能電感:分為電流連續(xù)型(CCM)和不連續(xù)型(DCM)兩種:連續(xù)型的儲能電感如同上述直流濾波電感;不連續(xù)型的儲能電感的交流電流成分與直流電流成分相當(dāng),高頻交流損耗較大,比高頻交流電感小些。

(2)電感磁心型式尺寸的選擇:電感磁心的尺寸大小與磁場能量大小有關(guān)。對于功率體積設(shè)計法,由Aw·Ac來選擇,對于調(diào)整率體積設(shè)計法,由Kd來選擇。磁芯

(3)氣隙的集中和分散。電感的磁動勢(電流乘以匝數(shù))是全部用來產(chǎn)生磁通的,為在磁心中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇磐芏?,Bw可以從兩種方案中選擇。

 ①方案一:采用通常高頻變壓器用的〃值較高的磁心材料(μ值的大小并不重要),磁路中加適當(dāng)?shù)募惺綒庀叮▔|紙或紙板),以防止磁通進入飽和狀態(tài);集中氣隙的雜散磁場較大。

 ②方案二:采用低初始磁導(dǎo)率μi;的恒磁導(dǎo)率鐵磁粉心環(huán)形磁心。其外形無氣隙,實際上是用來黏合磁粉材料的黏合劑形成許多微小氣隙、均勻地分布在磁芯材料的內(nèi)部,這種分布?xì)庀洞判牡碾s散磁場較??;等效氣隙使磁性材料等效的μi值降低。黏合劑的相對含量越多的磁芯,材料的等效μi值越小??梢宰龀刹煌蘨值的產(chǎn)品,如μi在14~350范圍內(nèi)分為多種規(guī)格,以便選用。

 


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