鐵氧體磁芯及其應(yīng)用

關(guān)于鐵氧體磁芯及其應(yīng)用第1頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日軟磁鐵氧體材料及磁心基礎(chǔ)知識(shí)

磁性材料的分類硬磁(永磁)材料——金屬永磁(NdFeB/SmCo/AlNiCo)

永磁鐵氧體(Sr/Ba)軟磁材料——金屬軟磁(Fe/FeNi/FeSiAl/非晶態(tài)合金/微晶/ 納米晶)

軟磁鐵氧體(MnZn/NiZn/MgZn)旋磁材料——旋磁鐵氧體(尖晶石系/柘榴石系/六角晶系）矩磁材料——磁紀(jì)錄材料(γ-Fe2O3/CoO)第2頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

軟磁鐵氧體的定義及特征軟磁鐵氧體是可表示為下列分子式的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的磁性材料：MeO·Fe2O3

式中Me代表錳、鎳、鋅、銅、鎂、鈷等二價(jià)金屬離子。第3頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

軟磁鐵氧體的主要優(yōu)點(diǎn)電阻率遠(yuǎn)大于金屬磁性材料，這抑制了渦流的產(chǎn)生，使鐵氧體能應(yīng)用于高頻領(lǐng)域；采用陶瓷工藝易于制成各種不同的形狀和尺寸；化學(xué)特性穩(wěn)定、不生銹；較低的制造成本。軟磁鐵氧體的主要缺點(diǎn)飽和磁通密度較低，質(zhì)地脆，易碎。第4頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日種類繁多的軟磁鐵氧體磁心第5頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

軟磁鐵氧體的主要用途 主要制成磁心用于各種電感器、變壓器、濾波器和扼流圈的制造，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子信息領(lǐng)域，如電腦及其外部設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)字通信和模擬通信設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、家用電器、電磁兼容設(shè)備、綠色照明裝置、工業(yè)自動(dòng)化和汽車、航空、航天及軍事領(lǐng)域。第6頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日軟磁鐵氧體具有廣泛的用途第7頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

軟磁鐵氧體制造工藝流程 按照預(yù)定的配方稱重，把高純、粉狀的氧化物(如Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO等)混合均勻，再經(jīng)過預(yù)燒、粉碎、造粒，模壓成型為毛坯，在高溫(1200℃—1400℃)下燒結(jié)，再通過磨削加工、檢查和包裝獲得成品。第8頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第9頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

軟磁鐵氧體的機(jī)理磁心的顯微結(jié)構(gòu)放大500倍第10頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日磁疇及磁化過程第11頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日磁化曲線及磁滯回線第12頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、初始磁導(dǎo)率μi

初始磁導(dǎo)率是磁性材料的磁導(dǎo)率(μ=B/H)在磁化曲線始端的極限值，即

式中 μ0為真空磁導(dǎo)率(4π×10-7H／m) H為磁場(chǎng)強(qiáng)度(A／m) B為磁通密度(T)

軟磁鐵氧體的主要技術(shù)性能參數(shù)第13頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日磁導(dǎo)率和磁化曲線的關(guān)系第14頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.有效磁導(dǎo)率μe

為了繞制的方便，在變壓器及濾波器等器件中,常采用兩只形狀相同的磁心配對(duì)構(gòu)成閉合磁路。由于磁路各部份形狀尺寸不同，且配合面不可避免有殘余氣隙(為改善性能,有時(shí)在磁路人為開制氣隙),因此要用有效磁導(dǎo)率來表征磁心的性能。

式中 L為裝有磁心的線圈的電感量(H) N為線圈匝數(shù)

le為有效磁路長(zhǎng)度(m) Ae為有效截面積(m2)第15頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日開氣隙提高了磁心抗飽和的能力第16頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第17頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3.飽和磁通密度Bs(T)

磁化到飽和狀態(tài)的磁通密度。4.剩余磁通密度Br(T)

從飽和狀態(tài)去除磁場(chǎng)后，剩余的磁通密度。5.矯頑力Hc(A/m)

從飽和狀態(tài)去除磁場(chǎng)后，磁心繼續(xù)被反向的磁場(chǎng)磁化，直至磁通密度減為零，此時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑力。第18頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日6.居里溫度Tc(℃)

在該溫度下材料由鐵磁性(或亞鐵磁性)轉(zhuǎn)變成順磁性。第19頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.電阻率ρ(Ω/m)

具有單位截面積和單位長(zhǎng)度的磁性材料的電阻。8.密度d(kg/m3)

單位體積材料的重量，即d=W/V

式中W為磁心的重量(kg) V為磁心的體積(m3)第20頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日9.功率損耗Pc(kW/m3)

磁心在高磁通密度下的單位體積損耗或單位重量損耗。該磁通密度可表示為Bm=E/4.44fNAe

式中Bm為磁通密度的峰值(T)f為頻率(Hz)N為線圈匝數(shù)

Ae為有效截面積(m2) E為勵(lì)磁電壓有效值(V)

第21頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日磁滯損耗Ph、渦流損耗Pe和剩余損耗Pr之和構(gòu)成功率損耗：功率損耗又可用經(jīng)驗(yàn)公式表示：Pc=CfaBmb

式中C為常數(shù)，f為工作頻率，Bm為工作磁通密度，對(duì)于常見的功率鐵氧體材料而言，a為1.2，b約為2.5。Pc＝Ph＋Pe＋Pr＝f∮BdH+Cf2Bm2/ρ+Pr功率損耗的構(gòu)成第22頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日10.電感因數(shù)AL(nH/N2)

電感因數(shù)定義為具有一定形狀和尺寸的磁心上每一匝線圈產(chǎn)生的電感量，即

AL=L/N2

式中L為裝有磁心的線圈的電感量(H)N為線圈匝數(shù)第23頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日NCDMnZn軟磁鐵氧體材料分類

1、LP系列功率鐵氧體材料，主要用于開關(guān)電源變壓器、扼流圈及其它功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，包括LP1、LP3、LP3A、LP4、LP5、LP9、LP13等。

2、HP系列高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，主要用于EMI濾波器和數(shù)字通訊領(lǐng)域的寬帶、脈沖變壓器，包括HP1、HP2、HP3、HP3A等。第24頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日NCD功率鐵氧體材料特性第25頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第26頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第27頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第28頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日NCD高磁導(dǎo)率鐵氧體材料特性第29頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第30頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第31頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日常用鐵氧體磁心的特點(diǎn)：E(EE、EF、EI):

簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的形狀； 方形截面不易繞制粗線； 磁心有效面積較大； 磁屏蔽較差。第32頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日平面E型(PlanarEE、PlanarEI):低矮結(jié)構(gòu)；小的漏磁通；寄生特性的重復(fù)性很好；易于裝配；節(jié)省成本；可靠性高；熱特性好，易于散熱。第33頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日EFD型:

很低的結(jié)構(gòu)高度； 很高的傳輸功率密度； 包括SMD骨架在內(nèi)的范圍很全的配件。第34頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日EP型:

立方體設(shè)計(jì)有利于高密度裝配；優(yōu)良的磁屏蔽；易于設(shè)計(jì)多路輸出變壓器。第35頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日ER型:

圓形中心柱；邊側(cè)腿帶有圓??；為獲得更小的尺寸，備有SMD骨架和卡箍；中等的磁屏蔽效果。第36頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日ETD型：

AC/DC轉(zhuǎn)換器的最佳形狀； 開關(guān)電源變壓器最高頻率可到200kHz； 傳輸一定功率的最小體積和重量； 高效率的安裝部件； 中等的磁屏蔽。第37頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日P(罐)型： 優(yōu)良的磁屏蔽； 各種材料和尺寸規(guī)格齊全； 不易裝配和安裝； 引出線困難； 用作電源隔離困難。第38頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日PQ型:

圓形實(shí)心中柱及圓的繞線空間； 矩形的外部設(shè)計(jì)； 磁心對(duì)的頂部和底部均為完全平面，與散熱器可有良好的熱接觸； 良好的磁屏蔽。第39頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日RM型:標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)格；配件范圍齊全；易于自動(dòng)化繞線；簡(jiǎn)單的安裝系統(tǒng)；有效利用PCB面積；較寬的出線槽口；良好的磁屏蔽。第40頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日U型:

簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的形狀； 可拼接使用于更大的功率； 大的尺寸； 沒有自屏蔽效果。第41頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日環(huán)形(Ring)

簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的形狀；非常低的雜散磁通和漏感；不容易繞線。第42頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日軟磁鐵氧體的發(fā)展趨勢(shì)更高的磁導(dǎo)率更低的損耗更高的飽和磁通密度更高的使用頻率更寬的使用溫區(qū)更小的體積和重量更低矮的安裝高度第43頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更高的磁導(dǎo)率TDK：H5C2(μ=10000)H5C3(μ=15000) H5C5(μ=30000)第44頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更低的損耗TDK：PC30(Pcv=600kW/m3)PC40(Pcv=410kW/m3)

PC44(Pcv=300kW/m3)

PC47(Pcv=250kW/m3)

第45頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更高的飽和磁通密度FDK：6H20(Bs=390mT)4H45(Bs=450mT)

4H47(Bs=470mT)

4H50(Bs=500mT)

第46頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日 FERROXCUBE：

3C90(fmax=300kHz)3F3(fmax=500kHz)3F35(fmax=1MHz)3F4(fmax=2MHz) 3F5(fmax=4MHz)更高的使用頻率（1）:功率材料第47頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更高的使用頻率（2）:高磁導(dǎo)率材料（更高的阻抗）第48頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更寬的使用溫區(qū)（1）：功率材料

TDK：PC40（80~110℃損耗較低）

PC95（25~120℃損耗較低）第49頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更寬的使用溫區(qū)（1）：高磁導(dǎo)率材料

TDK：H5C2（室溫以上使用）H5C4（零下30可使用）第50頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更小的體積和重量第51頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日更低矮的安裝高度第52頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日順應(yīng)世界鐵氧體材料發(fā)展趨勢(shì)的NCD研發(fā)體系第53頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第54頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日NCD鐵氧體材料和世界各主要廠商材料對(duì)應(yīng)關(guān)系第55頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日鐵氧體磁心的典型應(yīng)用

信號(hào)處理（ADSL及LAN寬帶變壓器）功率轉(zhuǎn)換（開關(guān)電源、LCD背光源逆變器、汽車電子、綠色照明）

EMI抑制（共模扼流圈、EMI濾波器）大磁心的應(yīng)用（逆變焊機(jī)、高頻感應(yīng)加熱）第56頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

信號(hào)處理1、ADSL寬帶變壓器2、LAN接口變壓器第57頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、ADSL寬帶變壓器（Widebandtransformer)ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶傳輸線）通訊原理圖第58頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

主要功能：阻抗匹配及隔離主要技術(shù)要求：寬頻帶（20kHz~1.1MHz）低IL（InsertLoss，插入損耗）低THD（TotalHarmonicDistortion，總諧波失真系數(shù)）低IL和THD是保證ADSL傳輸距離、避免數(shù)據(jù)誤差的關(guān)鍵因素第59頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日關(guān)于THD：定義THD=20lg（V3/V1）V1為基波的振幅，V3為三次諧波的振幅THD∝ηB·CDFηB（材料磁滯系數(shù)）：與材料損耗特性有關(guān)CDF（CoreDistortionFactor，磁心失真因數(shù)）：與磁心形狀及尺寸有關(guān)第60頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日適合的材料：高磁導(dǎo)率（~4000至10000）、低THD/低ηB（~0.2×10-61/mT）材料如： ACME:A101 FERROXCUBE:3E55 TDK：DN70 NCD:HPX（預(yù)研中）適合的磁心：EP、EPO、EPX（鏡面研磨、中心柱開貫通氣隙）第61頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3E55—特別適合ADSL應(yīng)用的低THD材料第62頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日THD和溫度的關(guān)系(10mT,25kHz)第63頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日EPO,EPX等EP改進(jìn)型磁心具有更低的CDF第64頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第65頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、LAN（局域網(wǎng)）接口變壓器

第66頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日主要功能：阻抗匹配、EMI抑制主要技術(shù)要求： 最小的器件體積

100kHz高電感量

0~70℃高直流疊加特性（Idc~8mA）適合的材料： 高磁導(dǎo)率、高飽和磁通密度之“雙高”材料，如

FERROXCUBE：3E28 TDK：DN50 EPCOS：T55適合的磁心：H2.54/1.27mm至3.94/2.24mm磁環(huán)第67頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

功率轉(zhuǎn)換1、開關(guān)式電源（AC-DC、DC-DC、DC-AC）2、LCD背光源逆變器3、混合動(dòng)力汽車DC-DC轉(zhuǎn)換器4、綠色照明用電子鎮(zhèn)流器第68頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日各種各樣的開關(guān)電源和適配器1、開關(guān)式電源第69頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

典型的開關(guān)電源電路及用于其中的磁性器件第70頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

開關(guān)電源基本電路原理：交流輸入先經(jīng)過EMI濾波電路，然后經(jīng)二極管整流、濾波成直流電，再經(jīng)過開關(guān)斬波電路變換成高頻交流電，通過主變壓器變壓、隔離后，由快速恢復(fù)二極管高頻整流，再經(jīng)過扼流圈、電容濾波后輸出平滑直流。

第71頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日開關(guān)電源常見的三種電路類型為：回掃型、正向型、推挽型：第72頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三種電路的優(yōu)缺點(diǎn)第73頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日根據(jù)電路類型選擇適宜的磁心類型第74頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日可傳輸功率第75頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日磁心規(guī)格和輸出功率的關(guān)系（100kHz開關(guān)電源）第76頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日材料性能因子由鐵氧體磁心制成的變壓器，其通過功率直接正比于工作頻率f和最大可允許磁通密度Bmax的乘積。很明顯，對(duì)傳輸相同功率來說，高的（f×Bmax）乘積允許小的磁心體積；反之，相同磁心尺寸的變壓器，采用高（f×Bmax）的鐵氧體材料，可傳輸更大的功率。我們將此乘積稱為“性能因子”（PF），這是與鐵氧體材料有關(guān)的參數(shù)。第77頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日功率鐵氧體的PF特性第78頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

主變壓器磁心技術(shù)要求：在工作頻率范圍內(nèi)和工作溫區(qū)內(nèi)（一般為80至100℃，便攜式為40至70℃）有低的功率損耗，且溫度系數(shù)為負(fù)值；高飽和磁通密度。適合的材料：LP3(＜200kHz,~TDKPC40)LP3A(＜300kHz，高性能，~TDKPC44)LP5(300kHz—1MHz，~TDKPC50)LP9(＜300kHz，寬溫，~TDKPC95)第79頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、LCD背光源逆變器（LCDbackligtinginverter)第80頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日液晶電視是將紅藍(lán)綠的濾光膜貼在黑白兩色的液晶上，熒光燈從其背后照射液晶而表現(xiàn)圖像的，上圖是液晶顯示出T字母的樣子。LCDTV圖像顯示原理第81頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日背光單元LCD面板LCD模組用框架液晶顯示用各種器件冷陰極射線管(CCFL)接口電路背光源逆變器（BacklightInverter）冷陰極射線管(CCFL)第82頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日LCD背光源逆變器

晶體管IC

扼流圈

片式電感升壓變壓器電阻第83頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1推2（2合1）式第84頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日升壓變壓器主要技術(shù)要求：在50~100kHz內(nèi)有低的損耗，損耗溫度系數(shù)為負(fù)值，低矮輪廓，高尺寸精度適合的材料為L(zhǎng)P3、LP3A、LP9

適合的磁心形狀為EFD、EE、EI、CI、UI第85頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3、混合動(dòng)力汽車DC-DC轉(zhuǎn)換器混合動(dòng)力汽車（HEV）是由汽油機(jī)和電池兩種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車，具有節(jié)能、低排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，并且保持了傳統(tǒng)的由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車?yán)m(xù)駛里程長(zhǎng)的固有特點(diǎn)，因此具有巨大的發(fā)展?jié)摿褪挚春玫氖袌?chǎng)前景。隨著油價(jià)的不斷攀升和環(huán)保要求的提高，HEV在今后5年內(nèi)將會(huì)有很大的發(fā)展。

1997年，豐田推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的HEVPrius（中文名稱普銳斯）。第86頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日豐田Prius外形圖和動(dòng)力系統(tǒng)原理圖第87頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)力轉(zhuǎn)換和傳輸功能，Prius動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)使用了多件功率轉(zhuǎn)換用變壓器和扼流圈。為了確保在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，并保持高的效率，這些變壓器和扼流圈的磁心均采用高性能寬溫低損耗功率鐵氧體材料制成，如TDKPC95或FDK6H60等。

NCD為適應(yīng)汽車功率電子迅速發(fā)展的要求，2005年開發(fā)成功了類似PC95的寬溫功率材料LP9。第88頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日NCDLP9和其它廠商同類材料特性對(duì)比項(xiàng)目NCD—LP9TDK—PC95FDK—6H60ACME-P46JFE-MBT1起始磁導(dǎo)率μi3200±25%3300±25%28003300±25%3400±25%飽和磁通密度Bs(mT)510(25℃)530(25℃)530(25℃)480(25℃)510(25℃)400(100℃)380(120℃)430(100℃)370(100℃)390(100℃)剩余磁通密度Br(mT)85(25℃)100(25℃)90(25℃)55(120℃)70(100℃)60(100℃)居里溫度Tc(℃)220min.215min.200min.200min.230min.密度d(kg/m3)49004900490048004800功率損耗Pcv(kW/m3)(100kHz,200mT)350(25℃)350(25℃)400(25℃)450max.(25℃)300(80℃)280(80℃)300(100℃)400(100℃)380max.(100℃)380(120℃)350(120℃)430max.(120℃)第89頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日以往的功率鐵氧體材料由于受到磁晶各向異性常數(shù)K1很大的溫度依賴性的影響，低磁滯損耗和高磁導(dǎo)率的特性僅僅能在K1補(bǔ)償為零的溫度點(diǎn)附近才能實(shí)現(xiàn)。第90頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

對(duì)于HEV動(dòng)力系統(tǒng)DC-DC轉(zhuǎn)換器用磁心材料來說，要求從零下到125℃都具有低的損耗和高的效率，所以必須開發(fā)一種在很寬溫度范圍內(nèi)都具有低損耗特性的新材料。

NCD在深入研究影響磁晶各向異性常數(shù)K1的溫度依賴性的各種因素基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化成分和嚴(yán)格控制顯微結(jié)構(gòu)，大大降低了磁晶各向異性對(duì)溫度的依賴性，使LP9材料具有十分平坦的功率損耗溫度特性。第91頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日K1～Temp.及Pcv～Temp.特性第92頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日LP9與LP3A功率損耗Pcv的溫度特性對(duì)比第93頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日LP9與LP3A初始磁導(dǎo)率μi的溫度特性對(duì)比第94頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日使用LP9制成的大型PQ系列磁心已經(jīng)在HEV上進(jìn)入了試用階段。第95頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日4、綠色照明用電子鎮(zhèn)流器氣體放電燈是有別于使用燈絲的白熾燈的節(jié)能光源，主要包括熒光燈、霓虹燈、高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)等幾類。由于氣體放電燈消耗更少的電，如果能替代白熾燈，那將會(huì)節(jié)省大量電能，減少燃料使用量，從而減少二氧化碳等溫室氣體的排放，緩解全球變暖問題，所以被稱作“綠色照明”光源。第96頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日氣體放電燈是具有負(fù)阻性的電光源，即當(dāng)燈電流上升時(shí)，燈管的工作電壓下降，但是供電電壓不會(huì)下降，因此會(huì)使燈電流進(jìn)一步上升，最終燒壞燈管。所以要使燈正常工作，必須限制和穩(wěn)定燈電流，這個(gè)限流裝置就叫做“鎮(zhèn)流器”。第97頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日過去人們使用電感式鎮(zhèn)流器，體積大，笨重，消耗大量銅和硅鋼等金屬材料，燈發(fā)光有頻閃，功率因數(shù)低，工作效率低。上世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)，熒光燈在高頻率下點(diǎn)亮燈管，可提高發(fā)光效率。如用10kHz以上的高頻點(diǎn)燈，對(duì)比由工業(yè)頻率(50Hz或60Hz)點(diǎn)燈時(shí)，可提高發(fā)光效率約8％~16％。當(dāng)時(shí)用于高頻逆變器電路的半導(dǎo)體尚未達(dá)到實(shí)用化程度。直至1978年?yáng)|芝公司首次在世界上將電子鎮(zhèn)流器應(yīng)用于直管式40W熒光燈上，才開始了電子鎮(zhèn)流器的實(shí)用階段。第98頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日各種熒光燈用電子鎮(zhèn)流器第99頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日各種緊湊型節(jié)能熒光燈燈座里已經(jīng)集成了鎮(zhèn)流器電路第100頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈電子鎮(zhèn)流器的基本電路原理是：整流電路(AC/DC變換)將工頻交流電壓變換成直流電壓，在逆變器電路(DC/AC變換)中將直流電壓變換成40kHz以上的高頻電壓，點(diǎn)亮熒光燈。

典型的LC串聯(lián)諧振半橋逆變電子鎮(zhèn)流器電路第101頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日HID燈是氣體放電燈的一種，包括高壓鈉燈、汞燈及金屬鹵化物燈等，具有高光通量、高光效、長(zhǎng)壽命和放電管小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、道路、碼頭、體育場(chǎng)館等室內(nèi)外照明及汽車前照燈。第102頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日汽車HID前照燈(氙氣燈)及其安定器第103頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日HID氣體燈與熒光燈相較，對(duì)電子鎮(zhèn)流器有特殊要求：

1.提供燈管一個(gè)3～5kV的高啟動(dòng)電壓，使燈管可靠點(diǎn)亮；

2.含有金屬蒸氣的放電燈，在其蒸氣達(dá)到足夠高的工作壓強(qiáng)以前，一般需要一個(gè)短的預(yù)熱時(shí)間，為了使燈管能快速穩(wěn)定，鎮(zhèn)流器在燈管啟動(dòng)后，應(yīng)能提供一個(gè)較額定電流高的電流輸出，加速放電燈的穩(wěn)定過程；

3.電子鎮(zhèn)流器應(yīng)包含PFC電路，滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PF及THD的要求；

4.對(duì)于HID氣體燈，當(dāng)其工作頻率大于1kHz，會(huì)出現(xiàn)所謂的聲共振現(xiàn)象而導(dǎo)致燈管損壞，電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)應(yīng)能很好解決聲共振問題。第104頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日一個(gè)實(shí)用的HID鎮(zhèn)流器電路第105頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

磁心主要技術(shù)要求：在50~80℃溫區(qū)內(nèi)有低的損耗，適應(yīng)脈沖工作條件輸出電感適合的材料為L(zhǎng)P3、LP3A，適合的磁心形狀為EE、EI、EFD、ETD振蕩變壓器適合的材料為有特定脈沖特性的中高磁導(dǎo)率材料，適合的磁心形狀為環(huán)形第106頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日EMI抑制共模扼流圈EMI濾波器第107頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

鐵氧體磁心用于EMI抑制基本原理第108頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日開關(guān)電源輸入濾波器(共模扼流圈)第109頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日共模扼流圈第110頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

EMI濾波器第111頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日主要技術(shù)要求：在所需頻率范圍內(nèi)有高的阻抗Z第112頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第113頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

適用的材料：MnZn系及NiZn系第114頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日大磁心的應(yīng)用1、逆變焊機(jī)2、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備第115頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、逆變焊機(jī)焊接的基本原理是采用加熱、加壓或兩者并用的辦法，使兩個(gè)工件產(chǎn)生原子(或分子)之間結(jié)合力而連成一體的加工方法。按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同，可以把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三類。電弧焊是利用正、負(fù)電極在瞬間短路時(shí)產(chǎn)生的高溫電弧來熔化焊料和被焊材料，使被焊工件之間牢固結(jié)合的焊接方法，它是所有焊接方法中應(yīng)用最為廣泛的一種。第116頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電焊機(jī)的主體是產(chǎn)生電弧的電源。傳統(tǒng)交流電焊機(jī)的電源就是一個(gè)大功率的變壓器，將220V、50Hz交流電變?yōu)榈碗妷?，大電流。其?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是體積大、笨重、效率低、高耗能、焊接質(zhì)量差。采用逆變電路做為電焊機(jī)的電源，具有焊接性能好、效率高、節(jié)能、體積小、重量輕、易于控制、有利于實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，已成為弧焊電源的發(fā)展方向。第117頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日逆變焊機(jī)與普通焊機(jī)對(duì)照表逆變焊機(jī)普通焊機(jī)1高效節(jié)能，效率可達(dá)85%效率約50%2工藝性能優(yōu)良，電弧溫和，飛濺小，焊縫成形美觀，抗拉強(qiáng)度高工藝性能差，焊縫外觀和強(qiáng)度較差。3體積小、重量輕，體積僅為普通焊機(jī)的1/10體積大，重量重，不便于攜帶4有過流、起動(dòng)保護(hù)等齊全的保護(hù)功能，不易損壞沒有過流、起動(dòng)保護(hù)功能，易損壞5性價(jià)比高性價(jià)比低第118頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日各種型號(hào)的逆變焊機(jī)第119頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日逆變焊機(jī)電路基本原理交流電經(jīng)整流濾波后變成直流，再通過大功率開關(guān)電子元件的作用（晶閘管SCR、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET或IGBT），逆變成幾十至上百kHz的高頻交流電壓，經(jīng)變壓器隔離、降壓至適合于焊接的幾十伏電壓，再經(jīng)整流、濾波輸出平穩(wěn)的直流焊接電流，供給焊機(jī)的電極，對(duì)工件進(jìn)行焊接。第120頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

對(duì)變壓器磁心的技術(shù)要求 高功率傳輸能力，普遍使用大型磁心； 高飽和磁通密度； 中、低頻率下的低功率損耗。適合的材料：LP3、LP4適合的磁心：大型UU、UI、EE第121頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備高頻感應(yīng)加熱基本原理是：利用高頻電流在感應(yīng)器中產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，使置于其中的金屬工件內(nèi)部感生出強(qiáng)大的渦流，從而產(chǎn)生高熱量，使工件迅速達(dá)到所需處理溫度。第122頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日各種高頻感應(yīng)加熱設(shè)備第123頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高頻感應(yīng)加熱的主要應(yīng)用為熱處理、焊接、熱透、金屬熔煉、鍛壓等。第124頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高頻感應(yīng)加熱的主要優(yōu)點(diǎn)： 可快速加熱；

可局部加熱；

節(jié)省能源；

不產(chǎn)生有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。第125頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高頻磁場(chǎng)在導(dǎo)體中感生出的渦流具有集膚效應(yīng) 集膚深度δ∝1/f1/2相對(duì)于中頻感應(yīng)加熱（1~10kHz），高頻感應(yīng)加熱（100~500kHz）在效率、能耗、體積、重量等方面，均有顯著的優(yōu)勢(shì)，較適合于工件的表面熱處理。第126頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高頻感應(yīng)加熱電源基本原理是：交流電經(jīng)整流、濾波后變成直流，經(jīng)逆變電路轉(zhuǎn)換成高頻、低壓、大電流的交流，輸出到感應(yīng)器。第127頁(yè)，共139頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

對(duì)逆變電路所用磁心的技術(shù)要求高功率傳輸能力，普遍使用大型磁心；高飽和磁通密度；工作頻率下的低功率損耗。適合的材料：LP3、LP4

適合的磁心：大型EE、UU、UI，特大功率