必威体育精装版(补充)磁性材料和磁路基本定律.pptVIP

* DC/DC Converter with Integrated PCB Magnetics 常见软磁材料型材 PCB应用型材 * 常见软磁铁氧体的功率处理能力 功率 GU 14 4-6W GU 18 10-11W GU 22 16W GU 26 24W GU 30 40W GU 42 110W E I 35 36W E I 41 60W 频率: 锰锌铁氧体：1MHz以下 镍锌铁氧体：1--200MHz 镁锌铁氧体：25MHz以下，高频不如镍锌铁氧体，低频不如锰锌铁氧体. 磁性元件的功率处理能力与温升和热阻、频率有关。 软磁材料应用要点 * (1)电磁纯铁电阻率很小，在交变磁场中涡流损耗很大，不适用于交流场合，通常用作直流磁芯和磁屏蔽设施。 (2)在低频(比如50Hz)应用中，一般铁氧体比不上性能优良的硅钢片。若在低频时采用铁氧体磁芯，变压器的体积就非常大，因此在低频时，特别是工频时都采用硅钢磁芯。在高频(比如20kHz)时叠层式硅钢片的涡流和磁滞损耗很大，铁氧体则由于其高电阻率磁芯的损耗很低，因此在高频时通常用铁氧体磁芯。 软磁材料应用要点 软磁材料应用的几个注意点 * 软磁材料应用要点 软磁材料应用的几个注意点 * (3)近年来非晶态软磁材料和微晶软磁材料发展很快，由于它们的性能优良，加工成形容易而受到人们的青睐。目前在十几千赫至几十千赫的中、大功率电力电子装置中应用较广。在上百千赫领域及十千赫的小功率领域仍以铁氧体磁芯材料为主。 (4)负载电流较大时，磁芯的选择一般不直接选用高磁导率材料，通常选用磁导率较低的材料，在选滤波扼流圈磁芯时更是如此。这是因为磁导率较低可以去掉较大的有效空气隙。 软磁材料应用要点 软磁材料应用的几个注意点 * (5)磁性材料在应用中必须注意其居里点温度。一些铁氧体的居里点温度可以低到130oC左右。解决的办法是在居里点和工作温度之间留有一个安全间隔。 软磁材料应用要点 软磁材料应用的几个注意点 剩余损耗Pc 由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个“时间效应”便是引起剩余损耗的原因。 * 磁心特性与磁路定律 * 磁性材料的划分 矫顽力是划分软磁、半硬磁、永磁材料的一个依据 磁性材料 软磁性材料 Hc 1～10 Oe 半硬磁材料 Hc = 20～300 Oe 永磁性材料 Hc = 102～104 Oe 常见磁性材料 * 硬磁性材料 (magnetically hard material) 硬磁材料是指那些经过饱和磁化后，即使去掉外部磁化磁场，材料中的剩磁仍能长时间地保持磁化状态，并在周围空间产生长久不变的磁场。 硬磁材料具有强大的矫顽力和宽大的磁滞特性曲线。 它的主要性能指标是：剩磁Br(T)、矫顽力Hc(A/m) 和最大磁能积(BH)max。 常见磁性材料 * 硬磁性材料 1. 塑性变形硬磁材料：碳钢、钨钢、铬钢等永磁钢；铁钴钢、铁铬钢等合金钢。用于罗盘仪、里程表等仪表中。 2. 铸造铝镍钴系硬磁材料：磁电式仪表、永磁电机、扬声器中 3. 粉末烧结铝镍钴系硬磁材料：小型仪表、继电器、微电机等 4. 稀土钴系硬磁材料：传感器、助听器、电子聚焦装置、磁推轴承、力矩电机等 5. 钕铁硼合金：核磁共振、磁悬浮列车等 6. 硬磁铁氧体：微波器件、磁力选矿机、磁分离器等，精度不高的场合 常见磁性材料 在开关电源中的应用：在开关电源中,为减少直流滤波电感的体积，有时用永磁－硬磁材料产生恒定磁场抵消直流偏置。 * 常见磁性材料 硬磁性材料 * 软磁性材料(magnetically soft material) 软磁材料是指那些插入通电绕组中，材料被磁化，使绕组周围的磁场大大加强，而一旦去掉外部磁化电流，材料本身的磁性就非常小。 软磁材料具有小的矫顽力和高的初始磁导率。 在电力电子应用技术中的主要性能指标是： 磁导率? 饱和磁感应强度Bs(T) 铁损P(W) 居里温度TC(℃) 剩磁弱、矫顽力小、初始磁导率高 常见磁性材料 * 具有较高的饱和磁感应强度BS：磁感应强度高，相同的磁通需要较小磁芯截面积，磁性元件体积小。 磁导率要高：对要求一定磁通量的磁器件，选用μ值高的材料，就可以降低外磁场的励磁电流值。(磁感应强度B= μH) 要求具有很小的矫顽力Hc和狭窄的磁滞回线：材料的矫顽