磁性材料介紹

磁性材料介紹第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二電子鎮(zhèn)流器中的磁材料的類型一、脈沖變壓器型：二、功率型；三、抗EMI濾波型。第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二脈沖變壓器開關(guān)類如我們的驅(qū)動(dòng)磁環(huán),它是在一定的頻率下工作在飽和與非飽和之間.它是工作在近似恒定的正弦電流下.對(duì)磁環(huán)的飽和程度影響的因數(shù).1.磁場(chǎng):隨著電流的相位的增加,電流增大.磁環(huán)上的分布磁場(chǎng)H=N*I/Le也逐漸增大,進(jìn)入飽和狀態(tài)(在50KHz下材料的飽和磁場(chǎng)約為40A/m,這時(shí)的電壓已經(jīng)明顯畸變)。在驅(qū)動(dòng)磁環(huán)上的磁場(chǎng)H*Le=N1*I1-N2*I2-N3*I3,因此副繞組上的電流會(huì)對(duì)磁場(chǎng)的飽和有所影響.第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二脈沖變壓器開關(guān)類2.工作頻率:工作頻率越高材料通常越容易飽和.因?yàn)榇判阅艿漠a(chǎn)生是由于磁壁的運(yùn)動(dòng),頻率越高產(chǎn)生的磁滯效應(yīng)越大，飽和磁場(chǎng)Hs和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs越小.3.還受溫度等其他因素的影響。第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二脈沖變壓器開關(guān)類4.振幅磁導(dǎo)率，驅(qū)動(dòng)與工作頻率的關(guān)系:結(jié)電容:CT(V)=CT(0)*(1-V/Vbi)-m

m:電容梯度因子。bi:內(nèi)建電勢(shì)晶體管的Ts隨電壓增加而變大,因此磁環(huán)的次級(jí)電壓會(huì)影響Ts(Ts與初級(jí)無直接關(guān)系),次級(jí)電壓V”由初級(jí)匝數(shù)、匝比、主電流及其對(duì)應(yīng)的振幅磁導(dǎo)率決定。第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二主電路中用的功率鐵氧體1.直流疊加性能，磁芯有好的直流疊加性能是確保電感在大磁場(chǎng)下有好的線性性，目的是模擬電感在大電流下工作。我們測(cè)試直流疊加是在某一頻率下(頻率對(duì)Bs有影響），對(duì)電感加一小交流電壓（或交流電流Ii)然后疊加一直流電流△I所測(cè)得的電感L(△I)/Lo

。

總的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是H=△H±Hi=(△I+Ii)*N/Le,磁芯在磁場(chǎng)△H+Hi、△H-Hi下產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是B1、B2，振幅磁導(dǎo)率是μa=△B/(μo*△H)。而在某一磁場(chǎng)下的電感與幅磁導(dǎo)率μa成這樣關(guān)系：L（△I）=μo*μa*Ae*N*N/Le第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二主電路中用的功率鐵氧體因此提高直流疊加可以有兩種方式：（1）增加材料的飽和特性，使材料能承受大的磁場(chǎng)，有高的Bs和大的飽和磁場(chǎng)，有高的μa，但這樣材料通常初始磁導(dǎo)率會(huì)低些，即μi低但在大磁場(chǎng)下有高的μa，線性性比較好。（2）在磁路上開氣隙，增加磁阻，使磁芯上的分布磁場(chǎng)Hc減小。L=μo*Ae*N*N/(Le/μi+Lg).Hc=(Le/μi)/Lg*N*I.第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二主電路中用的功率鐵氧體2.損耗：磁芯的損耗只與材料、溫度、頻率、磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm有關(guān)（與氣隙無關(guān)，氣隙大只是增加銅損）。實(shí)際變壓器的工作磁場(chǎng)是Hc就是電感勵(lì)磁時(shí)所需的磁場(chǎng)，由磁勢(shì)F=N1*I1-N2*I2決定,F=Hc+Hg.因此變壓器的輸出端不管電流多大磁芯都不會(huì)飽和，副邊I2與其在原邊的反射電流I21產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是抵消的。（前提是漏感不能太大）第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二抗EMI濾波材料濾波中用的電感是用電感的高阻特性,使其在某一頻段產(chǎn)生高的感值,阻礙高頻干擾信號(hào)的通過.但每種材料都有一個(gè)截止頻率,超過截止頻率后材料不存在磁性.濾波用的磁有金屬磁（主要低頻）、鎂鋅鐵氧體和錳鋅鐵氧體（中高頻）、鎳鋅鐵氧體（高頻）、金屬鐵粉芯（超高頻）。通常每種材料的磁導(dǎo)率越高截止頻率就越低。第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二抗EMI濾波材料1.材料的截止頻率:材料的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率通常包括兩部分，實(shí)部和虛部，μi=μ’+μ”，實(shí)部產(chǎn)生感性，虛部呈阻性。當(dāng)超過截止頻率后材料就只有阻性（也有截止頻率）。因此在EMI濾波中電感作用一是為阻礙，一是吸收。第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二抗EMI濾波材料2.寄生參數(shù)：電感本身的寄生參數(shù)，電感的本生寄生電容與電感會(huì)在某頻率下產(chǎn)生并聯(lián)諧振，電感呈高阻狀態(tài)，對(duì)EMI有抑制作用。外部寄生參數(shù)，高頻電路中的電感通常存在很大的寄生參數(shù)，當(dāng)回路中的寄生電容達(dá)到某一定值會(huì)與回