變壓器幾種常用鐵氧體材料的磁心損耗與頻率和磁通密度的關係

大多數開關電源變壓器都採用鐵氧體磁心。鐵氧體是一種具有晶體結構的陶瓷性鐵磁材料,一般由氧化鐵和錳或鋅氧化物混合構成。因為它有很高的電阻率,所以鐵氧體的渦流損耗可以忽略。有些鐵氧體材料的磁心損耗主要來自磁滯損耗,如果磁滯損耗足夠小,則這種材料可以用在1MHz以上開關率的場合。目前市面上常用的鐵氧體磁心主要來自幾大廠家:

如美國的 Ferroxcube- Philips

Magnetics Inc

Ceramic Magnetics Ine

Ferrite Internation

其他國家的生產廠家如:

TDK Siemens、 Thomson-CSF、 Tokin等。

每個廠家都生產了一系列不同材料的磁心,採用不同的生產工藝可

得到不同優點的產品。有的磁心材料可以使工作在高(>100H2)時的

心損耗最小,有的可以使在高溫下(如90°C)磁心損耗最小,還有的可以使在常用的高頻和峰值磁通密度條件下的磁心損耗最小。但是,大多數廠家適用於功率變壓器的鐵氧體的直流磁滯回線都是相似的。當溫度為100°C時,它們都在3000G到3200G的範圍內達到10%的飽和度,矯頑力在0.10~0.150e之間,剩餘磁通密度約為900~1200C。


變壓器幾種常用鐵氧體材料的磁心損耗與頻率和磁通密度的關係

開關電源變壓器


選擇磁心材料的主要參考因素為磁心損耗(單位一般為mW/cm3)隨頻率和峰值磁密變化的曲線。通變化工作在磁滯回線一、三象限的電路(如推輓、半橋和全橋)而言的,而正激變換器和反激變換器僅工作在第一象限。

變壓器所用的鐵氧體磁心的幾何尺寸:

在這些產品目錄中大多數的磁心形狀和尺す都為國際標準,從不同廠家那裡可以專有的磁心材料產品。國際標準磁心材料參見MMPA(美國磁性材料製造商協會)公標斷準,及美國國家標準化協會公佈的IEC文件

變壓器各種磁心的幾何形狀有罐狀或杯狀有RM型、EE型、PQ型、UU型或UI型。其中罐狀磁心,它通常用於低功率等級(不超過125W)的DC/DC變換器中,其主要優點是骨架中心柱上的線圈幾乎完全被鐵氧體材料包住,從而有效地減小了輻射磁場,因此主要用於EMI或者RFI要求嚴格的場合。


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