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功率电感:软磁铁氧体磁心结构与使用(二)

时间:2014-12-22 14:01:05 点击:

3 铁氧体材料本身的缺点
软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器大量使用的铁心材料,和金属软磁材料相比,软磁铁氧体的饱和磁通密度低,磁导率低,居里温度低,是它的几大缺点。尤其是居里温度低,饱和磁通密度Bs和单位体积功率损耗Pcv都会随温度变化。温度上升,Bs下降,Pcv开始下降,到谷底后再升高。汽车电子设备中的电子变压器,在外界温度条件变化大和发动机室发热的高温条件下工作,就必须采用高温高Bs软磁铁氧体.软磁复合材料(SMC)是上世纪90年代开发出来的新型软磁材料,想把金属材料的工作频率向MHz级和GHz级扩展。
4 软磁铁氧体磁心结构形状变化
软磁铁氧体磁芯结构比较多,这是由于采用粉末压坯烧结而成,比较容易加工成各种形状。有EI、EE、EER、EP、UF、UYF、RM、PM、PQ、Q(罐形)、T(环形)和LP形等等。EI、EE形已形成EI10-50,EE8.3-EE110系列,品种多,制造工艺简单成熟,散热好,便于引出接线,成本较低。缺点是磁芯中间柱截面为方形,给线圈绕制带来麻烦。同时无屏蔽、容易产生杂散磁场干扰。EER形已有EER25-54系列,中柱截面为圆形,绕线比较方便,同时绕线长度比方形截面缩短11%,从而降低铜损。但是仍无屏蔽。EP形已形成7至30系列,中柱截面为圆形,而且一边又屏蔽,另一边有缺口,便于引出接线。UF形已形成9.8-25系列,可以两个柱绕线,便于引出接线,散热好,但是截面为方形,无屏蔽。UYF形已形成10-18系列,有两个截面为圆形,一个方和一个园。RM形已形成4-14系列,有中心孔和无中心孔两种,中柱为圆形,两侧有屏蔽,有两边缺口,便于引出接线。PM形已有PM50-114系列,其两侧屏蔽比RM形磁芯更宽,效果更好。Q形(罐形)有Q7/4-Q40/29系列,屏蔽效果最好,单位空间电感值高,但缺口小,引出接线不便,有中心孔的便于安装。PQ形已形成PQ20/16-PQ50/50系列,比Q形开的缺口大,接线方便,而且背面散模压电感生产厂热面积大,是高频电源变压器用磁芯结构中综合性能最佳的一种。LP形已有LP23/8-LP32/13,也适用于高频电源变压器。T形(环形),大部分截面为矩形,磁路无气隙,电感值大,漏磁小。
所有磁芯结构形状设计都应符合磁路原理,效率和漏磁均可以由调整截面积和磁路长度决定。
5 哪一种结构形状最好?
上面已详述了它们的优缺点,哪一种形状都可以做得最好。从结构上来讲,环形能够做到漏磁最小,但声音听感(音频时)方面EI形可以把中频密度感做得更好一些。单就磁饱和而言,EI形比T形(环形)强,但环形又优于EI形。关键是你能不能扬长避短将它们的优点发挥出来。不下足功夫或一味地省成本,那它当然容易饱和了。
变压器的传输能量与磁芯、线圈密切相关,其传输速度对声音的影响起决定性作用。像EI形变压器,它的中频较厚,高频比较纤细,是因为它的传输速度相对比较慢。而环形呢?一体电感器企业低频比较猛,中高频则又弱一些,是因为它的传输速度快。
可见,磁芯的气隙影响能量的传输速度、效率和频率成分比例。一体成型电感企业这就给我们提示有规律使用方法:频率高,气隙大,但要防止漏磁干扰;效率高,气隙小,但要防止饱和。根据你所要求的工作频率,平衡两者关系,平衡铜阻与铁阻,再保证不干扰其它器件。

 


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