PDF《问题解答》

2 常见问题解答 - MAGNETICS 常见 问题解答 一般认为,只有在大学里才提供 有关磁性材料及其应用的课程.

从事设计工作的工程师由于需要 该领域的知识,会面临很多关于 磁性材料及各种可用材料与几何 形状的问题.Magnetics 对一些 常见问题及解答进行了汇总,有 助于大家查阅这些问题的答案. 我们希望这些解答能够加深您对 磁性材料的了解.

2 www.mag-inc.com 索引 一般信息 第5页:如何测试 AL?请解释为什么必须在

5 高斯时进行测试. 第5页:为什么环形磁芯必须有角半径? 第5页:为什么铁氧体和磁粉芯需提供 AL,而绕带磁芯则不提供? 第5页:是否可以缩小磁芯尺寸的公差? 第5页:最佳磁芯形状是什么? 第5页:为什么铁氧体的 AL 公差范围大,而磁粉芯的 AL 公差范围小? 第6页:是否可以缩小环形磁芯的电感公差? 第6页:聚对二甲苯 (Parylene) 磁芯涂料是否可以用于环形磁芯? 第6页:磁芯为什么与磁体不同? 第6页:有效磁芯参数有哪些? 第6页:MAGNETICS 如何测量环形磁芯绝缘涂层并担保击穿电压? 第6页:使用哪种材料最好? 第6页:如何使磁芯退磁? 第7页:若超过居里温度,对磁芯有什么影响? 第7页:应用磁性材料的最高频率是多少? 第7页:B-H 磁滞回线可反映什么信息? 第7页:不同磁性材料的相对成本如何? 第8页:为什么要在磁芯内置入气隙?

3 常见问题解答 - MAGNETICS 第8页:什么是磁致伸缩? 第8页:如何确定适当的磁芯尺寸? 第8页:采用分布气隙(磁粉芯)与离散气隙(铁氧体)之间的区别是什么? 第8页:哪里可以获取磁芯标准? 第8页:转换系数 应用场合 第9页:哪些类型的磁芯可用于变压器?哪些类型可用于电感器? 第9页:为什么考虑对环形磁芯应用单层绕组? 第9页:什么是双线并绕? 组装 第9页:绕制和封装后,电感为什么会下降? 第9页:如何知道铁氧体硬件与磁芯是否适合? 磁粉粉芯 第9页:是否可以将磁芯压制成不同的高度? 第10 页:为什么磁芯的实际电感与计算电感不相同? 第10 页:分布式气隙材料的优势是什么? 第10 页:建议将哪种胶粘剂用于磁芯?

4 www.mag-inc.com 第10 页:将磁芯堆叠时,属性会受到什么影响? 第10 页:何谓软饱和? 铁氧体 第11 页:磁导率对于功率材料的重要性如何? 第11 页:何谓磁导率衰减? 第11 页:为什么实际磁芯损耗大于计算出的磁芯损耗? 第11 页:镍锌铁氧体与锰锌铁氧体的区别是什么? 第11 页:为什么磁芯数据表中仅列出最小 AL? 第11 页:铁氧体适合的夹紧压力应该是多少? 第11 页:为何要磨平铁氧体磁芯的结合面? 第12 页:为什么要研磨磁芯?什么是表面处理? 第12 页:为什么铁氧体间隙的公差不能保持在 ±3%? 第12 页:如何粘合铁氧体磁芯? 第12 页:MAGNETICS 对铁氧体环形磁芯的不圆度规范是什么? 第12 页:用于铁氧体环形磁芯的尼龙涂层与环氧涂层之间的区别是什么?

5 常见问题解答 - MAGNETICS 如何测试 AL? 请解释为什么必须在

5 高斯时进行测试. FAQ 一般问题 在电桥上测试的电感会随着电压和频率改变.磁通密度应小于

10 高斯.将磁 芯正确安放在线包周围,或者也可使用环形磁芯,但应确保匝数正确. 在低高斯水平下的测试非常重要.磁性材料的特性随着激励功率的增大而持续 改变.由于各种应用场合的不同,生产商必须标准化低功率时的材料特性,以 确保磁特性的一致程度,也就是 同类比较 . 为什么环形磁芯必须有 角半径? 环形磁芯的角半径非常重要,因为,如果磁芯存在尖锐边角,则可能在精密的绕 制操作中刮坏电线的绝缘层.为了确保环形磁芯具有一定的角半径,Magnetics 进行了大量工作.其生产的铁氧体环形磁芯压模具有内置半径,而磁芯的尖锐 边角也被磨去.磁粉芯的一侧具有角半径,另一侧则整理平滑.此外,许多磁 芯经涂漆或涂层后,不仅具有更钝的角半径,而且缠绕表面也更为平滑.如同 铁氧体,涂层可提供附加边缘覆盖. 为什么铁氧体和磁粉芯 需提供AL,而绕带磁 芯则不提供? 绕带磁芯通常用于变压器或方形环路等应用场合,AL 在这些场合中没有重要 意义.它所需的特性是高磁通密度,低磁芯损耗,并且在某些情况下,还要求 B-H 回路中具有高矩形度.在方形 B-H 磁滞回线材料中(例如,用于绕带磁 芯的磁滞回线材料中),随着磁滞回线的迂回,磁导率的变化很大;

难以实现 一致且重复的电感测量.在圆形 B-H 磁滞回线材料中(例如铁氧体和磁粉芯), 沿迟滞回线的磁导率则较一致.AL 是低功率时的磁导率量度,此时,圆形磁 滞回线中的磁导率相对比较稳定. 是否可以缩小磁芯尺寸 的公差? 在烧结操作中,铁氧体收缩至最终尺寸.材料和加工技术的不同导致该线性收 缩率出现偏差,其波动范围为压制尺寸的 10% 到20%.烧结后尺寸的偏差造 成的最小公差范围为 1-4%.某些尺寸无法控制在更小的公差范围内,但是可 以对烧结后的尺寸进行加工,以确保在更小的公差范围内.尽管可提供定制尺 寸,但磁粉芯的尺寸通常已控制在最小公差范围内. 最佳磁芯形状是什么? 没有所谓的 最佳形状 .这一点需要视应用场合、空间限制、温度限制、绕 制能力、装配方式以及其它若干个因素而定;

这表示必须考虑各种因素,然后 进行折中选取. 为什么铁氧体的 AL 公 差范围大,而磁粉芯的 AL 公差范围小? 铁氧体对化学和烧结条件比较敏感.烧结后磁芯的电感公差较大,但是,在磁 芯内加工气隙可以获得较小的 AL.在铁氧体磁芯不留气隙时,对加工过程进 行控制,可以得到公差范围为 ±20% - ±30%(不进行 100% 挑选的情况下) 的电感.而对磁粉芯加工过程进行控制,电感公差范围为 ±8% 到±15%. FAQ

6 www.mag-inc.com 是否可以缩小环形磁芯 的电感公差? 同一生产批号的环形磁芯可能公差范围很广,但可以将磁芯分级为较小的电感 带.磁粉芯电感公差为 ±15% 或以下.钼坡莫 MPP 和高磁通磁芯可保持在 2% 电感带.由于设备的限制,并非所有大小和所有磁导率的磁芯均可实现 这一点.请向 MAGNETICS 咨询具体信息和成本. 聚对二甲苯 (Parylene) 磁芯涂料是否可以用于 环形磁芯? Parylene C? (聚对二甲苯)是一种真空沉积蒸镀涂层,具有抵抗潮湿和有机溶 剂的良好特性.其电气特性优于其它涂料.由于这是一种昂贵的涂料,因此其 涂覆范围限制在外径

14 mm 或更小范围内,以节约成本. 磁芯为什么与磁体不同? 永久性磁体被视为 硬 磁性材料,因为经过磁化处理后,它们的磁性就永远 存在.而磁芯被视为 软 磁性材料,因为只有在缠绕有电流通过的电线时, 它们才具有磁性.硬磁体固定在 B-H 曲线(或磁滞曲线)上的一点,而软磁 体可以在循环驱动下沿其 B-H 曲线的一部分运动,从而可用于变压器和感应器. 有效磁芯参数有哪些? 磁芯(尤其是铁氧体)具有多种几何形状,为了应用设计中所采用的众多公 式,我们计算出磁芯的物理参数以减小几何效应.这些参数包括磁路长度、 有效截面积和有效体积. MAGNETICS 如何测量环形磁芯绝缘 涂层并确保击穿电压? 通过在两个受力金属丝网垫之间插入磁芯来测量表面涂层的击穿电压.调节压 力至

10 psi,模拟绕组压力.采用

60 Hz r.m.s. 或直流电压执行测试.请查阅 MAGNETICS环形磁芯产品目录,了解特定的表面涂层及其担保击穿电压.用 户应仔细查看其实际线圈,尤其是在使用粗电线时,可能导致标准击穿测试中 不存在机械应力;

应力过大可能导致低于预期的击穿电压.另一方面,不同于 金属网测试垫,电磁线是绝缘的. 使用哪种材料最好? 这个问题没有通用答案,材料的选择取决于应用场合与使用频率.选择任何材 料都只是一种折中方案.例如,某些材料能够使温升程度降至最低,但是比较 昂贵.但是,如果用户愿意忍受较高程度的温升,可能大且较便宜的组件便可 胜任.最佳材料的选择首先依赖于您是否将其应用于电感器或变压器.从这一 点出发,操作频率和成本也很重要.不同的材料适用于不同的频率范围、操作 温度和磁通密度.将磁芯的选择范围缩小至某个特定类型后,建议试用各个不 同的磁芯,然后做出最终选择.有关更多信息,请参阅 MAGNETICS 的所有 产品公告、 开关电源使用的磁芯 或者 铁氧体材料选择指南 . 如何使磁芯退磁? 以低于

60 HZ 的条件(饱和的正向和负向电流)驱动磁芯,然后通过数个循 环周期缓慢降低激励功率,直到激励功率降低为零.该操作可将剩磁点恢复至 原始状态. FAQ

7 常见问题解答 - MAGNETICS 若超过居里温度,会对 磁芯有什么影响? 居里温度是材料失去所有磁特性的温度.超过居里温度时,电路中的磁芯就会 失效.大多数磁芯具有绝缘涂层,该涂层在远未达到居里温度时就已经损坏 (有关涂层温度的极限值,可查阅 MAGNETICS 设计手册 ). 暴露在居里温度下,绕带磁芯的磁特性可能发生永久性改变.常规绕带磁芯和 磁粉芯通常具有很高的居里温度 (>

450?C),在居里温度下,材料可能由于完 全氧化而受到损坏.在另一方面,锰锌铁氧体不会受到影响,除非其上有绝缘 涂层.这是因为铁氧体的居里温度较低(120?C 到300?C).超过这些温度 一般还不会导........