一、粉芯类的简介
磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5 微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
磁芯的有效磁导率μe 及电感的计算公式为:
μe = DL/4N2S × 109
其中: D 为磁芯平均直径(cm),L 为电感量(享),
N 为绕线匝数,S 为磁芯有效截面积(cm2)。
二、铁粉芯
常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格*低。饱和磁感应强度值在1.4T 左右;磁导率范围从22~100; 初始磁导率μi 随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度、频率的变化而变化。
三、 铁硅铝粉芯(Kool Mμ Cores)
铁硅铝粉芯由9%Al, 5%Si, 85%Fe 粉构成。主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8KHz 以上频率下使用;饱和磁感在1.05T 左右;导磁率从26~125;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生;比MPP 有更高的DC 偏压能力;具有*佳的性能价格比。主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。
四、高磁通量粉芯(High Flux)
高磁通粉芯HF 是由50%Ni, 50%Fe 粉构成。主要特点是: 饱和磁感应强度值在15000Gs 左右; 磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有*高的磁感应强度,*高的直流偏压能力;磁芯体积小。主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用,高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。价格低*MPP。
五、坡莫合金粉芯
坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)
MPP是由81%Ni, 2%Mo, 及Fe 粉构成。主要特点是: 饱和磁感应强度值在7500Gs 左右; 磁导率范围大,从14~550;在粉末磁芯中具有*低的损耗;温度稳定性*佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300KHz 以下的高品质因素Q 滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC 电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC 电路中常用, 粉芯中价格*贵。