1、常見問答匯總 一般人認(rèn)為，只有在大學(xué)里才提供有關(guān)磁性材料及其應(yīng)用的課程。從事設(shè)計(jì)工作的工程師由于需要本領(lǐng)域內(nèi)的知識，會面臨很多關(guān)于磁性材料及各種可用材料與幾何形狀的問題。美磁公司(Magnetics)對一些常見問題及解答進(jìn)行了匯總，有助于大家查閱這些問題的答案。 我們希望這些解答能夠加深您對磁性材料的了解。一般信息以下是關(guān)于磁芯的一般常識，例如磁芯的電感系數(shù)AL，電感公差，有效磁芯參數(shù)等問題解答。 關(guān)于磁芯知識，例如居里溫度，磁芯頻率，B-H磁滯回線，磁芯成本，磁致伸縮等問答，請點(diǎn)擊這里。 關(guān)于磁芯的應(yīng)用，和組裝相關(guān)問題，例如變壓器或電感器應(yīng)用，請點(diǎn)擊這里。 · 如何測試電感系數(shù)AL

2、？請解釋為什么必須在5高斯時進(jìn)行測試。 在電橋上測試的電感會隨著電壓和頻率改變。磁通密度應(yīng)小于10高斯。將磁芯正確安放在線包周圍，或者也可使用環(huán)形磁芯，但應(yīng)確保匝數(shù)正確。在低高斯水平下的測試非常重要。磁性材料的特性隨著激勵功率的增大而持續(xù)改變。由于各種應(yīng)用場合的不同，生產(chǎn)商必須標(biāo)準(zhǔn)化低功率時的材料特性，以確保磁特性的一致程度，也就是“同類比較”。 · 為什么環(huán)形磁芯必須有角半徑？ 環(huán)形磁芯的角半徑非常重要，因?yàn)椋绻判敬嬖诩怃J邊角，則可能在精密的繞制操作中刮壞電線的絕緣層。為了確保環(huán)形磁芯具有一定的角半徑，美磁進(jìn)行了大量工作。其生產(chǎn)的鐵氧體環(huán)形磁芯壓模具有內(nèi)置半徑，而磁芯的尖銳邊角

3、也被磨去。磁粉芯的一側(cè)具有角半徑，另一側(cè)則整理平滑。此外，許多磁芯經(jīng)涂漆或涂層后，不僅具有更鈍的角半徑，而且纏繞表面也更為平滑。如同鐵氧體，涂層可提供附加邊緣覆蓋。 · 為什么鐵氧體和磁粉芯需提供電感系數(shù)AL，而繞帶磁芯則不提供？ 繞帶磁芯通常用于變壓器或方形環(huán)路等應(yīng)用場合，AL在這些場合中沒有重要意義。它所需的特性是高磁通密度，低磁芯損耗，并且在某些情況下，還要求B-H回路中具有高矩形度。在方形B-H磁滯回線材料中（例如，用于繞帶磁芯的磁滯回線材料中），隨著磁滯回線的迂回，磁導(dǎo)率的變化很大；難以實(shí)現(xiàn)一致且重復(fù)的電感測量。在圓形B-H磁滯回線材料中（例如鐵氧體和磁粉芯），沿遲滯回線的

4、磁導(dǎo)率則較一致。AL是低功率時的磁導(dǎo)率量度，此時，圓形磁滯回線中的磁導(dǎo)率相對比較穩(wěn)定。· 是否可以縮小磁芯尺寸公差？ 在燒結(jié)操作中，鐵氧體收縮至最終尺寸。材料和加工技術(shù)的不同導(dǎo)致該線性收縮率出現(xiàn)偏差，其波動范圍為壓制尺寸的 10%到20%。燒結(jié)后尺寸的偏差造成的最小公差范圍為1-4%。某些尺寸無法控制在更小的公差范圍內(nèi)，但是可以對燒結(jié)后的尺寸進(jìn)行加工，以確保在更小的公差范圍內(nèi)。盡管可提供定制尺寸，但磁粉芯的尺寸通常已控制在最小公差范圍內(nèi)。· 最佳磁芯形狀是什么？ 沒有所謂的“最佳形狀”。這一點(diǎn)需要視應(yīng)用場合、空間限制、溫度限制、繞制能力、裝配方式以及其它若干個因素而定；這表

5、示必須考慮各種因素，然后進(jìn)行折中選取。· 為什么鐵氧體的AL 公差范圍大，而磁粉芯的AL公差范圍??？ 鐵氧體對化學(xué)和燒結(jié)條件比較敏感。燒結(jié)后磁芯的電感公差較大，但是，在磁芯內(nèi)加工氣隙可以獲得較小的AL。在鐵氧體磁芯不留氣隙時，對加工過程進(jìn)行控制，可以得到公差范圍為±20%到±30%（不進(jìn)行100%挑選的情況下）的電感。而對磁粉芯加工過程進(jìn)行控制，電感公差范圍為±8%到±15%。· 是否可以縮小環(huán)形磁芯的電感公差？ 同一生產(chǎn)批號的環(huán)形磁芯可能公差范圍很廣，但可以將磁芯分級為較小的電感帶。磁粉芯電感公差為±15% 或以下。鉬坡莫

6、MPP和高磁通磁芯可保持在2%電感帶。由于設(shè)備的限制，并非所有大小和所有磁導(dǎo)率的磁芯均可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。請向美磁咨詢具體信息和成本。· 聚對二甲苯(Parylene) 磁芯涂料是否可以用于環(huán)形磁芯？ Parylene C®(聚對二甲苯)是一種真空沉積蒸鍍涂層，具有抵抗潮濕和有機(jī)溶劑的良好特性。其電氣特性優(yōu)于其它涂料。由于這是一種昂貴的涂料，因此其涂覆范圍限制在外徑14mm或更小范圍內(nèi)，以節(jié)約成本。· 有效磁芯參數(shù)有哪些？ 磁芯(尤其是鐵氧體)具有多種幾何形狀，為了應(yīng)用設(shè)計(jì)中所采用的眾多公式，我們計(jì)算出磁芯的物理參數(shù)以減小幾何效應(yīng)。這些參數(shù)包括磁路長度、有效截面積和有效

7、體積。· 美磁(MAGNETICS)如何測量環(huán)形磁芯絕緣涂層并確保擊穿電壓？ 美磁(MAGNETICS)磁粉芯目錄及設(shè)計(jì)手冊，了解特定的表面涂層及其擔(dān)保擊穿電壓。用戶應(yīng)仔細(xì)查看其實(shí)際線圈，尤其是在使用粗電線時，可能導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)擊穿測試中不存在機(jī)械應(yīng)力；應(yīng)力過大可能導(dǎo)致低于預(yù)期的擊穿電壓。另一方面，不同于金屬網(wǎng)測試墊，電磁線是絕緣的。· 使用哪種材料最好？ 這個問題沒有通用答案，材料的選擇取決于應(yīng)用場合與使用頻率。選擇任何材料都只是一種折中方案。例如，某些材料能夠使溫升程度降至最低，但是比較昂貴。但是，如果用戶愿意忍受較高程度的溫升，可能大且較便宜的組件便可勝任。最佳材料的選擇首

8、先依賴于您是否將其應(yīng)用于電感器或變壓器。從這一點(diǎn)出發(fā)，操作頻率和成本也很重要。不同的材料適用于不同的頻率范圍、操作溫度和磁通密度。將磁芯的選擇范圍縮小至某個特定類型后，建議試用各個不同的磁芯，然后做出最終選擇。有關(guān)更多信息，請參閱美磁公司的所有產(chǎn)品公告、“開關(guān)電源使用的磁芯”或者“鐵氧體材料選擇指南”。 · 常見問答(磁芯的一般信息) 以下是關(guān)于磁芯的一般常識，例如居里溫度，磁芯頻率，B-H磁滯回線，磁芯成本，磁致伸縮問題解答。關(guān)于磁芯的知識，例如磁芯的電感系數(shù)AL，電感公差，有效磁芯參數(shù)等問答，請點(diǎn)擊這里。關(guān)于磁芯的應(yīng)用，和組裝相關(guān)問題，例如變壓器或電感器應(yīng)用，請點(diǎn)擊這里

9、。· 如何使磁芯退磁？ 以低于60HZ的條件(飽和的正向和負(fù)向電流)驅(qū)動磁芯，然后通過數(shù)個循環(huán)周期緩慢降低激勵功率，直到激勵功率降低為零。該操作可將剩磁點(diǎn)恢復(fù)至原始狀態(tài)。  · 若超過居里溫度，會對磁芯有什么影響？ 居里溫度是材料失去所有磁特性的溫度。超過居里溫度時，電路中的磁芯就會失效。大多數(shù)磁芯具有絕緣涂層，該涂層在遠(yuǎn)未達(dá)到居里溫度時就已經(jīng)損壞(有關(guān)涂層溫度的極限值，可查閱“美磁MAGNETICS磁粉芯設(shè)計(jì)手冊”)。 暴露在居里溫度下，繞帶磁芯的磁特性可能發(fā)生永久性改變。常規(guī)繞帶磁芯和磁粉芯通常具有很高的居里溫度 (>450ºC)，在居里溫度下

10、，材料可能由于完全氧化而受到損壞。在另一方面，錳鋅鐵氧體不會受到影響，除非其上有絕緣涂層。這是因?yàn)殍F氧體的居里溫度較低（120ºC 到 300ºC）。超過這些溫度一般還不會導(dǎo)致陶瓷材料結(jié)構(gòu)改變。通常，當(dāng)溫度降低到居里溫度以下時，只要材料未被氧化或者處于高溫條件下的時間過久，磁芯的磁特性將會恢復(fù)。 · 應(yīng)用磁性材料的最高頻率是多少？ 首先要看材料的類型。繞帶磁芯的最高可用頻率通常低于鐵氧體，因?yàn)樗碾娮杪瘦^低，因此產(chǎn)生的渦電流和磁芯損耗較高。條狀材料越薄，可用頻率就越高。另一方面，磁芯損耗依賴于設(shè)計(jì)的可工作磁通密度；因此，通過降低磁通密度可以達(dá)到較高的工作頻率。通常

11、，在功率磁圈中，限制激勵功率的并不是材料的飽和磁通密度 (Bsat)，而是特定工作頻率時的最大允許損耗。有關(guān)磁芯損耗、頻率和磁通密度之間的關(guān)系，請查閱“美磁Magnetics磁粉芯目錄及設(shè)計(jì)手冊”。  ·  B-H磁滯回線可反映什么信息？ 它定義了材料的磁通密度、矯頑力、飽和磁芯所需的激勵功率大小，以及磁導(dǎo)率（或者更改磁力線的能力）。B-H磁滯回線隨頻率和激勵功率而改變。在判定某種材料是否能夠有效滿足特定應(yīng)用需求時，材料對頻率和激勵功率（電流和電壓）的反應(yīng)至關(guān)重要。有關(guān)磁芯損耗、頻率和磁通密度之間的關(guān)系，請查閱“美磁Magnetics磁粉芯目錄及設(shè)計(jì)手冊”。 &#

12、160; · 不同磁性材料的相對成本如何？ 大多數(shù)成本均與原材料的基本成本有關(guān)。含鎳或鈷百分比高的磁性材料的價格比主要含鐵的磁性材料的成本要高。在這兩個極限值之間，還具有包含各種不同成分的多種材料類型和幾何形狀。相較于小磁芯，材料成本對大磁芯的影響更為顯著?？蓪⑾鄬Τ杀緦Ρ热缦拢?在鐵粉芯中，鐵粉的價格范圍為 x-3x 鐵硅鋁-價格范圍為 4x-5x 高磁通-約 10x 鉬坡莫MPP-約 12x 在鐵氧體中，F(xiàn)、L、P、R 和 J 材料，價格約等同于yW 材料 -1.25-1.75 y 鐵氧體的成本隨幾何形狀而改變： 環(huán)形-最低 E型磁芯-中等 其它形狀-較高 · 為什么要

13、在磁芯內(nèi)置入氣隙？ 在磁芯內(nèi)引入氣隙，“傾斜”或“剪切”B-H 磁滯回線，以實(shí)現(xiàn)磁芯在較高H水平的可用性。在多種應(yīng)用場合（如電感器中）可以防止磁芯過早飽和。通過氣隙可以更嚴(yán)格地控制電感。 · 什么是磁致伸縮？ 當(dāng)磁性材料被磁化時，其尺寸會發(fā)生細(xì)微改變。其相對尺寸改變的數(shù)量級僅為百萬分之幾，這種尺寸改變就稱之為“磁致伸縮”。在用于超聲波發(fā)生器等應(yīng)用場合時，由磁力激發(fā)通過磁致伸縮所產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動得到了充分的應(yīng)用。而在其它可聽頻率范圍內(nèi)操作的應(yīng)用中，則可能造成有害的雜音。因此，可以將Permalloy 80、鐵硅鋁和MPP磁粉芯等低磁致伸縮材料，用于減低或排除可聽噪音的應(yīng)用場合。·

14、; 如何確定適當(dāng)?shù)拇判境叽? 確定磁芯大小時，需要考慮兩個要素：磁芯窗口（繞組）面積和磁芯截面積。產(chǎn)品的這兩個要素（面積乘積，或 WaAc）與磁芯的功率處理能力相關(guān)。WaAc越大，能夠處理的功率就越大。隨著工作頻率的增加，面積乘積可減小，從而縮小磁芯的大小。美磁公司將乘積面積作為一種有用的設(shè)計(jì)工具。有關(guān)磁芯損耗、頻率和磁通密度之間的關(guān)系，請查閱“美磁Magnetics磁粉芯目錄及設(shè)計(jì)手冊”。 · 采用分布?xì)庀叮ù欧坌荆┡c離散氣隙（鐵氧體）之間的區(qū)別是什么？? 分布?xì)庀恫牧希ㄈ玷F硅鋁）相互之間具有合金顆粒絕緣層。這允許隨著電流的不斷增加達(dá)到軟飽和，提供故障保護(hù)。具有離散氣隙的磁芯具有高

15、電感，使曲線中出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，造成急速飽和。具有分布?xì)庀兜拇判驹诟邷貤l件下?lián)碛休^理想的 Bmax 和直流偏置。具有離散氣隙的磁芯將在氣隙周圍造成邊緣磁通，損耗顯著增加。 · 哪里可以獲取磁芯標(biāo)準(zhǔn)？ 國際電工委員會(IEC) 是建立新磁芯標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有磁芯標(biāo)準(zhǔn)的公認(rèn)組織。由TC-51小組專門負(fù)責(zé)與磁芯規(guī)范相關(guān)的工作。 · 轉(zhuǎn)換系數(shù)                     

16、0;   乘以           得出奧斯特           2.0213      安培-匝/英寸 奧斯特           0.79577    安培-匝/厘米 奧斯特           79.577      安培-匝/米 安培-匝/厘米  &