磁性材料介紹精品課件

1、磁性材料介紹第1頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五電子鎮(zhèn)流器中的磁材料的類(lèi)型 一、脈沖變壓器型： 二、功率型； 三、抗EMI濾波型。第2頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五脈沖變壓器開(kāi)關(guān)類(lèi)如我們的驅(qū)動(dòng)磁環(huán),它是在一定的頻率下工作在飽和與非飽和之間.它是工作在近似恒定的正弦電流下. 對(duì)磁環(huán)的飽和程度影響的因數(shù). 1.磁場(chǎng):隨著電流的相位的增加,電流增大.磁環(huán)上的分布磁場(chǎng)H=N*I/Le也逐漸增大,進(jìn)入飽和狀態(tài) (在50KHz下材料的飽和磁場(chǎng)約為40A/m,這時(shí)的電壓已經(jīng)明顯畸變)。在驅(qū)動(dòng)磁環(huán)上的磁場(chǎng)H*Le=N1*I1-N2*I2-N3*I3,因此副

2、繞組上的電流會(huì)對(duì)磁場(chǎng)的飽和有所影響.第3頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五脈沖變壓器開(kāi)關(guān)類(lèi)2. 工作頻率:工作頻率越高材料通常越容易飽和.因 為磁性能的產(chǎn)生是由于磁壁的運(yùn)動(dòng),頻率越高產(chǎn)生 的磁滯效應(yīng)越大，飽和磁場(chǎng)Hs和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs越小.3. 還受溫度等其他因素的影響。第4頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五脈沖變壓器開(kāi)關(guān)類(lèi)4. 振幅磁導(dǎo)率，驅(qū)動(dòng)與工作頻率的關(guān)系: 結(jié)電容:CT (V)=CT(0)*(1-V/Vbi)-m m: 電容梯度因子。bi: 內(nèi)建電勢(shì) 晶體管的Ts隨電壓增加而變大,因此磁環(huán)的次級(jí)電壓會(huì)影響Ts (Ts與初級(jí)無(wú)直接關(guān)系),

3、次級(jí)電壓V”由初級(jí)匝數(shù)、匝比、主電流及其對(duì)應(yīng)的振幅磁導(dǎo)率決定。第5頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五主電路中用的功率鐵氧體1.直流疊加性能，磁芯有好的直流疊加性能是確保電感在大磁場(chǎng)下有好的線性性，目的是模擬電感在大電流下工作。我們測(cè)試直流疊加是在某一頻率下(頻率對(duì)Bs有影響），對(duì)電感加一小交流電壓（或交流電流Ii)然后疊加一直流電流I所測(cè)得的電感L(I)/Lo。 總的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是H=HHi=(I+Ii)*N/Le,磁芯在磁場(chǎng)H+Hi、H-Hi下產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是B1、B2，振幅磁導(dǎo)率是 a=B/(o*H)。而在某一磁場(chǎng)下的電感與幅磁導(dǎo)率a成這樣關(guān)系： L（I）=

4、o*a*Ae*N*N/Le第6頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五主電路中用的功率鐵氧體因此提高直流疊加可以有兩種方式：（1）增加材料的飽和特性，使材料能承受大 的磁場(chǎng)，有高的Bs和大的飽和磁場(chǎng)，有高 的a， 但這樣材料通常初始磁導(dǎo)率會(huì)低些，即i 低但在大磁場(chǎng)下有高的a，線性性比較好。（2）在磁路上開(kāi)氣隙，增加磁阻，使磁芯上的分布磁場(chǎng)Hc減小。L= o*Ae*N*N/(Le/i+Lg). Hc=(Le/i)/Lg*N*I.第7頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五主電路中用的功率鐵氧體2.損耗：磁芯的損耗只與材料、溫度、頻率、磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm有關(guān)（與氣隙

5、無(wú)關(guān)，氣隙大只是增加銅損）。 實(shí)際變壓器的工作磁場(chǎng)是Hc就是電感勵(lì)磁時(shí)所需的磁場(chǎng)，由磁勢(shì)F=N1*I1-N2*I2決定, F=Hc+Hg. 因此變壓器的輸出端不管電流多大磁芯都不會(huì)飽和，副邊I2與其在原邊的反射電流I21產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是抵消的。（前提是漏感不能太大）第8頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五抗EMI濾波材料濾波中用的電感是用電感的高阻特性,使其在某一頻段產(chǎn)生高的感值,阻礙高頻干擾信號(hào)的通過(guò).但每種材料都有一個(gè)截止頻率,超過(guò)截止頻率后材料不存在磁性.濾波用的磁有金屬磁（主要低頻）、鎂鋅鐵氧體和錳鋅鐵氧體（中高頻）、鎳鋅鐵氧體（高頻）、金屬鐵粉芯（超高頻）。通常每

6、種材料的磁導(dǎo)率越高截止頻率就越低。第9頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五抗EMI濾波材料1. 材料的截止頻率: 材料的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率通常包括兩部分，實(shí)部和虛部，i=+”，實(shí)部產(chǎn)生感性，虛部呈阻性。當(dāng)超過(guò)截止頻率后材料就只有阻性（也有截止頻率）。因此在EMI濾波中電感作用一是為阻礙，一是吸收。第10頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)18分，星期五抗EMI濾波材料2. 寄生參數(shù)： 電感本身的寄生參數(shù)，電感的本生寄生電容與電感會(huì)在某頻率下產(chǎn)生并聯(lián)諧振，電感呈高阻狀態(tài)，對(duì)EMI有抑制作用。 外部寄生參數(shù)，高頻電路中的電感通常存在很大的寄生參數(shù)，當(dāng)回路中的寄生電容達(dá)到某一定值會(huì)與回路中的另一電感在某頻段產(chǎn)生串聯(lián)諧