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    什么是超微晶磁芯?有哪些應用?

    發布時間:2022-10-19 18:37:48

     什么是超微晶磁芯?

         超微晶亦稱納米非晶,它是一種新型磁性材料。超微晶磁芯具有高磁導率、高矩形比、磁芯損耗低、高溫穩定性好等優點而倍受人們青睞。

      微晶磁芯具有較高的飽和磁感應強度(1.l~1.2T),高磁導率,低矯頑力,低損耗及良好的穩定性、耐磨性、耐蝕性,同時具有較低的價格,在所有的金屬軟磁材料芯中具有最佳的性價比。用于制作微晶鐵芯的材料被譽為”綠色材料”,廣泛應用于取代硅鋼,坡莫合金及鐵氧體,作為各種形式的高頻(20~100 kHz)開關電源中的大中小功率的主變壓器、控制變壓器、波電感、儲能電感、電抗器、磁放大器、飽和電抗器磁芯、EMC濾波器共模電感和差模電感磁芯、.IDSN微型隔離變壓器磁芯,也廣泛應用于各種類同精度的互感器磁芯。

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      1 超微晶磁芯的主要特點

      1)極高的初始磁導率,μ=30 000~80 000,且磁導率隨磁通密度和溫度的變化非常小;

      2)磁芯損耗極低,并且在一40~+120℃范圍內不隨溫度而變化;

      3)非常高的飽和磁通密度(Bs=1.2T),允許選擇較低的開關頻率,能降低開關電源及EMI濾波器的成本;

      4)磁芯采用環氧樹脂封裝,機械強度高,無磁滯伸縮現象,能承受強振動;

      5)可取代傳統的鐵氧體磁芯以減小開關電源的體積.提高可靠件.

      2 、超微晶磁芯在開關電源中的應用

      2.1 超微晶磁芯材料在高頻變壓器中的應用

      目前,高頻變壓器一般選用鐵氧體磁芯。VITROPERM 5OOF鐵基超微晶磁芯與德國兩門子公司生產的N67系列鐵氧體磁芯的性能比較,超微晶磁芯的磁導率隨溫度的變化量遠遠低于鐵氧體磁芯,可提高開關電源的穩定性和可靠性當溫度發生變化時,超微晶磁芯的損耗遠低于鐵氧體磁芯。

      此外,鐵氧體磁芯的居里點溫度較低,在高溫下容易退磁。若采用超微晶磁芯制作變壓器,即可將工作時的磁感應強度變化量從O.4T提高到1.OT,使功率開關管的工作頻率降低到100kHz以下。

      2.2、 超微晶磁芯在共模電感中的應用

      采用超微晶磁芯制作共模電感(亦稱共模扼流圈)時,只須繞很少的匝數,即可獲得很大的電感量,從而降低了銅損,節省了線材,減小了共模電感的體積。用超微晶磁芯制成的共模電感具有很高的共模插入損耗,能在很寬的頻率范圍內對共模干擾起到抑制作用,因而不需要使用復雜的濾波電路。分別用鐵氧體磁芯、超微晶磁芯制成共模電感。

      2.3、超微晶磁芯在EMI濾波器中的應用

      由我公司生產的鈷基超微晶磁芯,可廣泛用于開關電源的EMl濾波器中,能有效地抑制由電流快速變化所產生的尖峰電壓。在超微晶磁芯上繞一圈或幾圈銅線,即可制成一個尖峰抑制器,其構造非常簡單,而對噪聲干擾的抑制效果非常好。我司超微晶磁芯具有極低的磁芯損耗和很高的矩形比,當電流突變為零時呈現出很大的電感量,能對整流管的反向電流起到阻礙作用。

      電流導通時,磁芯處于飽和狀態,具有非常低的電感量;當電流關斷時到達工作點(剩磁點)時,由于整流管存在反向恢復時間,使得電流繼續沿著負的方向減小,但超微晶磁芯具有非常高的磁導率,這時會呈現很大的電感量,所以它就不經過理論工作點(應對應于出現反向尖峰電流IR的時刻),而是直接到達工作點(即反向剩磁點),然后又被磁化開始另一循環。這種抑制整流管尖峰電流的特性被稱之為“軟恢復”。

      隨著電力電子技術的發展和成熟,人們逐漸認識到磁性元件不僅是電源中的功能元件,同時其體積、重量、損耗在整機中也占相當比例。據統計,磁性元件的重量一般是變換器總重量的30%~40%,體積占總體積的20%~30%,對于模塊化設計的高頻電源,磁性元件的體積、重量所占的比例還會更高。另外,磁性元件還是影響電源輸出動態性能和輸出紋波的一個重要因素。因此,要提高電源的功率密度、效率和輸出品質,就應對減小磁性元件的體積、重量及損耗的相關技術進行深入研究,以滿足電源發展的需要。我們有理由相信,微晶磁芯在開關電源中將有非常寬闊的應用前景。


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