铁硅铝磁芯优势

究竟是选择磁粉芯，还是铁粉芯?相信这个许多工程师在进行开关电源方案的设计中经常碰到。在高功率电感磁芯选择的问题上，磁芯、粉芯、铁硅铝以及铁氧体中的选择和比较是工程师经常探讨的问题。市场上高功率电感的磁芯选择还是挺多的，可供选择的电感材料有：铁硅铝(Kool Mμ)、铁粉芯、铁硅(硅钢叠片)、间隙铁氧体、钼坡莫(MPP)和高磁通(High Flux)等。那么他们究竟有什么特性适合怎么样的应用呢?

磁芯材料比较

铁硅铝与间隙铁氧体

铁硅铝和间隙铁氧体是两种常用的材质，在软饱和方面，间隙铁氧体必须在下降曲线的安全区进行设计。铁硅被设计在受控制的下降曲线范围中，这样就能够提供好的容错特性，特别是在高功率时候。信息请登陆:输配电设备网

在磁通量比较方面，假设特定的50%下降设计点，铁硅铝(Kool Mμ)的磁通量是间隙铁氧体的2倍以上, 这使磁芯的尺寸可缩小35%，设计时可以把磁芯的尺寸缩小30%至35%。

软饱和曲线使铁硅设计本身具有容错能力，而间隙铁氧体则没有。

铁氧体磁能力随温度变化，而铁硅保持相对稳定。很多铁氧体供应商或者厂家会给出产品在25℃到100℃不同环境下材质的差异。由于铁硅铝的材质及结构和间隙铁氧体不同，随着温度改变，变化不会很大。信息来源:http://www.tede.

在边缘损耗方面，铁硅不会发生边缘损耗，而间隙铁氧体有很大的边缘损耗。铁芯的间隙部分随着温度的增加损耗会增加。铁硅铝(Kool Mμ)也有间隙，但是这是均匀的分布式间隙，因为这个形式，在高功率的应用上会更好。信息来自:www.t

对于尺寸和储能，从铁硅铝(Kool Mμ)与锰锌铁氧体在LI2值比较中可以看出，当尺寸都是55mm的大小，测试铁硅铝用60μ，铁硅铝(Kool Mμ)在体积大小的情况下，储能大概是锰锌铁氧体的2倍多，如表1所示。

而当储能是一样的时候，LI2值一样，铁硅铝(Kool Mμ)体积缩小了很多，对于设计者来说，这有效缩小了设计尺寸。如表2所示。

表1.铁硅与锰锌铁氧体之LI2值的比较信息来自:https://www.wendangku.net/doc/d216571629.html,

表2.铁硅与锰锌铁氧体尺寸上之比较

间隙铁氧体也有很多优点，间隙铁氧体可以有很高的有效磁导率μeff，铁氧体可以在500 以上而铁硅目前受限于μeff = 125。间隙铁氧体使用在一些低功率的设计时更为适合。

间隙铁氧体电感系数的公差值较低，如果工艺好的话，多数的铁氧体电感系数的公差值为±3，而铁硅为± 12% 。

间隙铁氧体有较多种类的形状，有Pot Cores、EFD's、PQ's等等，而铁硅形状目前受限于E-Core、U-Core & Blocks。信息来自:https://www.wendangku.net/doc/d216571629.html,

铁硅铝与铁粉芯

除了承受直流偏置外，开关稳压电感器还有一定交流电，通常在10kHz至300kHz。这种交流电流会产生高频磁场，造成磁芯损耗并导致磁芯变热。这种情况在铁硅铝(Kool Mμ)中会减少，因此电感更有效率，温度更低。

铁硅铝(Kool Mμ) 的磁芯损耗低于铁粉芯。关于接近零的磁致伸缩问题，铁硅铝(Kool Mμ)非常适用于消除滤波电感中的音频噪音。铁硅铝(Kool Mμ)在制造时没有使用有机粘结剂，因此，没有任何热老化的问题。所有铁硅铝(Kool Mμ)磁芯都能在200 ℃下连续操作，相对的，铁粉芯有磁致伸缩。

铁硅铝与硅铁信息来源:https://www.wendangku.net/doc/d216571629.html,

大型电感器中也会使用特级的硅铁叠片，通常是块状或条状。硅铁的优势在于饱和磁通密度较高。铁硅形状(E、U、I型的磁芯)也可以经过适当的构造应用于大型电感器。虽然硅铁有较高的饱和磁通密度，但铁硅具备更多优点，例如较好的软饱和度、很低的磁芯损耗、温度稳定性和较低的成本。图1为各种大型铁硅铝器件。

图1.各种大型铁硅铝器件

硅铁块具有离散间隙，与铁硅铝(Kool Mμ)的分步式间隙不同，因此随着电流增加，饱和出现要快的多。铁硅铝(Kool Mμ) 可利用饱和曲线的优点，设计出较小的电感器。

硅钢装配件中所用的环氧树脂中一般不能像铁硅铝(Kool Mμ)在200 ℃操作。

铁硅铝(Kool Mμ)成本低于同等大小的硅钢块。

在铁损的部分，铁硅的磁芯损耗远低于硅钢叠片。用20μ铁硅铝和硅铁相比较，在10kHz 和50kHz的频率情况下，硅铁的磁损更厉害。

铁硅铝的特点和应用

铁硅铝(Kool Mμ)是什么呢?简单来说，它是由铝-硅-铁组成，它拥有相当高的Bmax(1050mT)，它的磁芯损耗远低于铁粉芯及高磁通，有低磁致伸缩(低噪音)，是低成本的储能材料，无热老化，可以用于替代铁粉芯，在高温下性能非常稳定。信息来源:http://www.t

总结一下铁硅铝的特点：适当的成本，优于钼坡莫合金/高磁通以及复合合金;较低的损耗，优于铁粉芯;高饱和度，优于间隙铁氧体;接近零的磁致伸缩，优于铁粉芯;无热老化现象，优于铁粉芯;软饱和，优于间隙铁氧体及复合合金。

铁硅铝(Kool Mμ)有六种磁导率(26μ、40μ、60μ、75μ、90μ和125μ)和三种形状Toroids、E core、U core & Blocks。

铁硅铝应用包括功率因数校正扼流圈，升压/降压稳压器，直流输出电感器和回扫变压器。

大型铁硅铝Kool Mμ应用在高电流(功率)电感器、太阳能转换、UPS 不断电系统、混合动力汽车、风能转换和其他高电流应用。

除了大型铁硅铝，如图1所示还有一些平版型的铁硅铝。平版型的铁硅铝器件如图2所示。信息来源:http:/

图2.平版型铁硅铝

平版型的铁硅铝有两种选择，有传统的方型和圆形。如图3所示。

图3.方型和圆形的铁硅铝

相对方型的，圆形的有诸多优点，比如缩小整个电感器因绕制而增加的体积，在相同的匝数下减少绕线线长的使用，最小化的DCR (直流电阻)，降低铜损，降低使用铜导线上的成本和整个电感器的绕制成本。

铁硅铝Kool Mμ (平板形) 的特点有应用于高电流的设计、漏磁减少至非常低、较佳的直流偏置特性、良好的散热效果和温度稳定性、具存储能量的高性能、可直接安装在PCB 上。铁硅铝Kool Mμ( 平板形) 的应用有在DC/DC转换器、大电流扼流圈、电脑中的中央处理器圈。

综上所述，在磁芯的选择上，要着重注意四个问题：第一，选择合适的磁芯材料，铁硅铝(Kool Mμ)、钼坡莫合金、高磁通、铁硅合金或铁氧体，第二，选择合适的磁芯尺寸，包括形状和大小;第三，选择时要注意绕制上的考量，比如电流密度、绕线的长短和匝数;第四点，选择时要兼顾性能和成本。

铁硅铝磁粉芯主要技术指标及型号对照表

铁硅铝磁粉芯主要技术指标及型号对照表 Magnetic Inc.ARNOLD DONGBU CSC 磁导 率 电感 系数外径O.D.内径I.D.高度Ht P/N No.P/N No.P/N No.P/N No.Perm Al (uH)(英寸/mm)(英寸/mm)(英寸/mm) 77141-A7MS-014060-8S014-013A CS0350*******.140/3.560.070/1.780.060/1.52 77445-A7MS-014075-8S014-016A CS0350*******.140/3.560.070/1.780.060/1.52 77444-A7MS-014090-8S014-019A CS0350*******.140/3.560.070/1.780.060/1.52 77140-A7MS-014125-8S014-026A CS0351********.140/3.560.070/1.780.060/1.52 77151-AY MS-015060-8S015-017A CS03906060170.155/3.940.087/2.210.100/2.54 77155-AY MS-015075-8S015-021A CS03907575210.155/3.940.087/2.210.100/2.54 77154-AY MS-015090-8S015-025A CS03909090250.155/3.940.087/2.210.100/2.54 77150-AY MS-015125-8S015-035A CS0391********.155/3.940.087/2.210.100/2.54 77181-AY MS-018060-8S018-020A CS04606060200.183/4.650.093/2.360.100/2.54 77185-AY MS-018075-8S018-025A CS04607575250.183/4.650.093/2.360.100/2.54 77184-AY MS-018090-8S018-030A CS04609090300.183/4.650.093/2.360.100/2.54 77180-AY MS-018125-8S018-042A CS046125125420.183/4.650.093/2.360.100/2.54 77021-A7MS-025060-8S025-024A CS06306060240.250/6.350.110/2.790.110/2.79 77825-A7MS-025075-8S025-030A CS06307575300.250/6.350.110/2.790.110/2.79 77824-A7MS-025090-8S025-036A CS06309090360.250/6.350.110/2.790.110/2.79 77020-A7MS-025125-8S025-050A CS063125125520.250/6.350.110/2.790.110/2.79 77241-A7MS-027060-8CS0660*******.260/6.600.105/2.670.100/2.54 77245-A7MS-027075-8CS0660*******.260/6.600.105/2.670.100/2.54 77244-A7MS-027090-8CS0660*******.260/6.600.105/2.670.100/2.54 77240-A7MS-027125-8CS0661********.260/6.600.105/2.670.100/2.54 77271-A7MS-026060-8S026-050A CS06706060500.260/6.600.105/2.670.188/4.78 77875-A7MS-026075-8S026-062A CS06707575620.260/6.600.105/2.670.188/4.78 77874-A7MS-026090-8S026-074A CS06709090740.260/6.600.105/2.670.188/4.78 77270-A7MS-026125-8S026-103A CS0671251251030.260/6.600.105/2.670.188/4.78 77411-A7**MS-028060-8CS06806060330.277/7.040.156/3.960.200/5.08 77415-A7**MS-028075-8CS06807575420.277/7.040.156/3.960.200/5.08 77414-A7**MS-028090-8CS06809090500.277/7.040.156/3.960.200/5.08 77410-A7**MS-028125-8CS068125125700.277/7.040.156/3.960.200/5.08 77031-A7MS-031060-8S031-025A CS07806060250.310/7.870.156/3.960.125/3.18

磁芯材料知识

磁芯材料知識 摘要： 1.磁芯材料基本概念 ui值磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/ H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單 1.磁芯材料 基本概念 ui值 磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 . 磁滯回線：1﹕B－H CURVES （磁滯曲線） Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉＝104高斯﹒ 我們對磁芯材料慢慢外加電流，磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加，當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢，而且會趨近一漸進線，當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度（Bms） Bms高：表明相同的磁通需要較小的橫截面積，磁性元件體積小

Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒ Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/2π奧斯特﹒ Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留 磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一 致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到 零﹒ 從磁滯回線我們可以看出：剩磁大，表示磁芯ui值高。磁滯回線越傾斜，表示Hms越大磁芯的耐電流大。矯頑力越大，磁芯的功率損耗大。 鐵粉芯： 鐵粉芯是磁芯材料四氧化三鐵的通俗說法，主要成分是氧化鐵，價格比較低，飽和磁感應強度在1.4T左右：磁導率范圍從22-100，初始磁導率ui值隨頻率的變化穩定性好，直流電流疊加性能好，但高頻下消耗高。 該材料可以從涂裝顏色來辨認材質，例如：26材：黃色本體/白色底面，52材：綠色本體/藍色底面。該類材料價格便宜，如果感量不很高，該材料是首選。可以根據感量大小和IDC要求，選擇所需材料，8材耐電

正在迅速崛起的铁硅铝(FeSiAl)磁粉芯

铁硅铝磁粉芯正在迅速崛起，全球正以40%以上的速度在发展。2006年在1. 12亿美元。我国2010年计在5亿美元左右。我国2006年大约在500万元人民币。促进这一新型节能化材料的发展，晋升磁性强国！我们已开发成功国际上公认的磁导率：ui=26,60,75,90,125,并已产业化，最高频率达到20MHz。 正在迅速崛起的铁硅铝（FeSiAl）磁粉芯 海宁市伊尔曼格电子有限公司 祁峰祁关泉 铁硅铝磁粉芯是新型复合电子材料，国外称为Sendust或KoolMu磁粉芯。国内常称铁硅铝（FeSiAl）磁粉芯。我国正在发展之中，全球正在以40%以上的速度在发展，下面介绍铁硅铝磁粉芯的发展情况。 一、正在迅速崛起的铁硅铝磁粉芯 进入二十一世纪以来，逆变电路高频化，高功率密度小，小型化及抗电磁干扰的更高要求，加上人们对金属磁粉芯认识的提高，全球铁硅铝磁粉芯以40%以上的速度在发展，超过了任何其他软磁材料[1]。铁硅铝磁粉芯在静悄悄地迅速崛起！ 据不完全统计，2005年产值0.8亿美元，2006年产值应在1.12亿美元，据此，到2010年将近有5亿美元的产值。 现在，发展铁硅铝磁粉芯的主要国家是美国、韩国、日本、俄罗斯、英国、印度、中国等。现在，我们国家2006年，大约不到500万元人民币！ 我国的市场主要由美国、韩国占领，江苏省进口大约5000万元人民币。 现在，我们国家，具有国家独立技术的公司主要有我们海宁伊尔曼格电子有限公司、上海钢铁研究所附属工厂、武汉钢铁所的浩源。还有进口粉料的北京七星飞行、湖州柯达、杭州波峰、及美国独资企业建立的厦门工厂。这大体是国内的情况。 二、铁硅铝磁粉芯在磁性材料中的位置 随着电子技术的高节能化，新型的电子节能材料——铁硅铝磁粉芯，越来越显得重要。我们可以从下列磁性材料中可看到铁硅铝磁粉芯的位置。具体是如下：

常用磁芯材料总结

常用磁芯材料 （一）粉芯类 1.磁粉芯 可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；材料具有低导磁率及恒导磁特性，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。 常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。 (1).铁粉芯 在粉芯中价格最低。磁导率范围从22~100; 初始磁导率me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。 (2).坡莫合金粉芯 坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯 MPP主要特点是:磁导率范围大，14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，在不同的频率下工作时无噪声产生。粉芯中价格最贵。 高磁通粉芯主要特点是:磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。 价格低于MPP。 (3).铁硅铝粉芯 铁硅铝粉芯主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8KHz以上频率下使用；导磁率从26~125；在不同的频率下工作时无噪声产生；具有最佳的性能价格比。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。 2. 软磁铁氧体 软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，一般在100KHZ以下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体在100kHz～10兆赫的无线电频段的损耗小。 由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。 综上所述，可以选择Mn-Zn铁氧体作为磁芯的材料。 轴套材料选择

磁环材料选取

磁粉心磁环的选取 1.磁环的作用 磁粉心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（高频下使用的颗粒为0.5～5μm），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，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，所以磁导率随频率的变化也就较为稳定。作为一种特殊的磁性材料，磁粉心主要用于高频电感和变压器。 2.磁环的材料 （1）铁粉心 包括由纯铁粉制成的铁粉心及由超细纯铁粉制成的羰基铁粉心。铁粉心具有良好的偏磁特性，但在高频下损耗较大，适合制造差模滤波器、无源PFC电感，及低频下开关电路输出扼流圈（Buck电感）、有源PFC电感（Boost电感）等功率电感经济而实用的材料。羰基铁粉心，与铁粉心相比，明显特点是高频下的涡流损耗小，具有优良的偏磁特性和很好的高频适应性，可应用在100kHz~100MHz 频宽内，是制造高频开关电路输出扼流圈、谐振电感及高频调谐磁心芯体理想的材料。 （2）铁硅铝、高磁通、铁钼镍（MPP） 铁硅铝、高磁通、铁钼镍粉心具有优异的性能，饱和磁密高，功率损耗小，在很宽的温度范围之内，性能变化小，同时具有优良的耐温、耐湿、抗振等高可靠性。以上三种磁粉心均为分布气隙。几种常用的磁粉心的性能比较如表1所示。 表1 几种磁粉心性能比较 （3）非晶合金 非晶纳米晶合金磁芯的典型特点是具有高磁感应强度、高磁导率、低铁芯损耗和优良的高频特性。它是将特种钢液以大约每秒100万度的速率冷凝，一次使薄带成型得到的非品合金，比一般冷轧金属带制造工艺减少了许多中间丄艺，这种新工艺被称为是对传统工艺的一次革命。由于超急速冷凝，合金原子来不及排列，因而没有晶粒、晶界存在，所以被称为非晶合金、这种材料有许多独特的性能，如优异的磁性、耐腐蚀性、高电阻率等…此外它损耗低，可使变压器体积减小，降低温升，提高工作效率。

磁芯材料分析

磁性材料 一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。 矩形比：Br∕Bs 矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。 磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低， 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为： 总功率耗散（mW）/表面积（cm2） 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。2. 常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按（主要成分、磁性特点、结构特点）制品形态分类： (1) 粉芯类：磁粉芯，包括：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、铁氧体磁芯 (2) 带绕铁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金

专家教你如何透彻理解电感

一、电感器的定义。 1.1 电感的定义： 电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。 当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势，称为“自感电动势”。由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。 1.2 电感线圈与变压器 电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况，电感线圈只有一个绕组。变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。 1.3电感的符号与单位

金属磁粉芯和MnZn铁氧体的对比分析-蒋胜勇

金属磁粉芯和MnZn铁氧体的对比分析 蒋胜勇 一、金属磁粉芯和MnZn软磁铁氧体同属“软磁家族” 二、金属磁粉芯目前市场份小但增长速度快于MnZn软磁增长的速度 根据有关专家的初步统计， 2006年金属磁粉芯在全球年销售额大约为1.8 亿美元，占软磁材料的3%左右，其中高磁通、铁硅铝、铁镍钼在1 亿美元左右。预计高磁通、铁硅铝、铁镍钼市场在未来几年将会以每年40%以上的速度增长，远大于铁氧体等软磁材料的增长速度。 三、金属磁粉芯与MnZn软磁铁氧体的磁导率及Bs对比倍，但饱和磁通密度Bs高，两者相比约2倍 1、金属磁粉芯磁导率远低于MnZn软磁铁氧体。 从下表中可看出，金属磁粉芯磁导率在9-300左右，同比低功耗MnZn磁导率在1800-3500，高导MnZn铁氧体磁导率在4000-18000。 2、金属磁粉芯磁导Bs值明显高于MnZn软磁铁氧体。 从下表中可看出，金属磁粉芯饱和磁通密度Bs在800-15000mT，同比MnZn为300-540mT。

四、不同类型金属磁粉芯的细致说明 1、铁粉芯（1P）：是制造差模滤波器和无源PFC 电感最廉价实用的材料。 2、铁粉芯（3P、4P）：是制造功率扼流圈廉价实用的材料，但一般情况下应用于对空间要求不高的场合。如多数中低频（一般小于50kHz）UPS 电源中大多采用4P 材料作为输出扼流圈。特别提醒应用频率不应超过100kHz。很多情况下采用3P 材料制造差模滤波器或无源PFC 电感是基于应用噪声问题。这里特别指出的是铁粉芯材料有两方面的缺点值得设计者关注，相关细节可以参考厂家的专业说明。一是铁粉芯材料由于磁致伸缩的原因，有时不可避免会造成噪声，一般1P 材料最甚，3P、4P 材料次之（不同品牌的铁粉芯材料磁致伸缩因子差异比较大），而其它类型的金属磁粉芯材料磁致伸缩因子几乎为零，不存在应用噪声问题。二是铁粉芯材料本身有热衰退问题，即长期在高温下（一般指100℃以上）使用会造成损耗永久增大，影响铁粉芯材料使用寿命。 3、羰基铁T：由于采用超细铁粉制作，这种材料具有相对较小的涡流损耗，特别适宜于应用在频率100kHz-100MHz 范围（大家知道，磁性材料在小信号下主要表现为涡流损耗，较大信号即功率应用情况下超过100kHz 时涡流损耗占主导地位），是制造高频功率扼流圈（特别是高频谐振电感）、RF 调谐电感芯体理想的材料。 4、高磁通H：制造功率扼流圈可以实现体积最小化（即最大功率密度）。在军工领域，考虑到体积最小化和性能最优化，更多选用H125 材料制造差模滤波器和无源PFC 电感。 5、铁镍钼Y：制造功率扼流圈可以实现损耗最小化，此外由于μ选择范围宽，在某些特定场合（如高压小电流输出扼流圈）更具实用性。Y 材料温度系数最小是军工领域应用最为普遍的重要原因。 6、铁硅铝A：尽管偏磁性比H 材料略差，损耗比Y 材料略差，但由于价格低廉使得A材料成为制造功率扼流圈性价比最高的材料。在民品市场，A 材料几乎占据了金属磁粉芯扼流圈80%以上的市场份额。

电感理论与计算

一、电感器的定义 1.1 电感的定义： 电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。 当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。 总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势，称为“自感电动势”。 由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。 1.2 电感线圈与变压器 电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况，电感线圈只有一个绕组。 变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。 1.3 电感的符号与单位 电感符号：L

直流叠加对铁硅铝磁粉芯品质因数的影响_魏鼎_冯则坤_龚荣洲_王鲜

第２１卷　第４期２　０　１　４年８月 金属功能材料Ｍｅｔａｌｌｉｃ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｖｏｌ．２１，　Ｎ ｏ．４Ａｕｇ ｕｓｔ，　２０１４直流叠加对铁硅铝磁粉芯品质因数的影响 魏鼎，冯则坤，龚荣洲，王鲜 （华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉４３００７４ ）摘　要：利用ＬＣＲ测试仪测试有效磁导率（μｅ）为１２５及６０的铁硅铝磁粉芯在不同交流磁感应强度下的品质因数，发现品质因数随频率出现峰值，有效磁导率为１２５的磁粉芯在大约３０ｋＨｚ时品质因数出现峰值，而有效磁导率为６０的磁粉芯则在８０ｋＨｚ左右时品质因数出现峰值，峰值的高低与交流磁感应强度的数值有关。在上述结果的基础上，再分别对上述磁粉芯在直流叠加状态下的品质因数进行测试，结果发现其品质因数随直流叠加磁场出现峰值，在交流磁感应强度频率分别为５０、１００ｋＨｚ以及２００ｋＨｚ时，有效磁导率为１２５的磁粉芯品质因数在直流叠加磁场强度为１５７１、３９２７Ａ／ｍ和５８９０Ａ／ｍ时到达峰值，而有效磁导率为６０的磁粉芯在交流磁感应强度频率分别为１５０、２００ｋＨｚ以及２５０ｋＨｚ时，品质因数则在直流叠加磁场强度为４７１２、５４９８Ａ／ｍ和７０６９Ａ／ｍ时到达峰值，峰值的高低与交流磁感应强度的数值有关，并对其原因进行了分析。关键词：铁硅铝；磁粉芯；有效磁导率；直流叠加；品质因数文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－８１９２（２０１４）０４－００１８－ ０４Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＤＣ－Ｂｉａｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＱｕａｌｉｔｙＦ ａｃｔｏｒｏｆ　Ｓｅｎｄｕｓｔ　Ｐｏｗｄｅｒ　 ＣｏｒｅＷＥＩ　Ｄｉｎｇ，ＦＥＮＧ　Ｚｅ－ｋｕｎ，ＧＯＮＧ　Ｒｏｎｇ －ｚｈｏｕ，ＷＡＮＧ　Ｘｉａｎ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　 ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ＤＣ－ｂｉａｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　Ｓｅｎｄｕｓｔ　ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　ＬＣＲ．Ｉｔｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　Ｓｅｎｄｕｓｔ　ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅｓ　ｆｉｒｓｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｔ　ｃｏｎ－ｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｕｐｏｎ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅｓ　ｗｉｔｈ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　１２５ａｔｔａｉｎｅｄ　ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　 ｆａｃｔｏｒ　ａｔ　ａｂｏｕｔ　３０ｋＨｚ，ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　６０ａｔ　ａｂｏｕｔ　８０ｋＨｚ．Ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｆｉｒｓｔ　ｉｎ－ｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＤＣ－ｂｉａｓ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｔ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｕｐｏｎ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＤＣ－ｂｉａｓｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ　ｆｏｒ　ｔｗｏ　ｓａｍｐｌｅｓ．Ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅｓ　ａｔｔａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＤＣ－ｂｉａｓ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ　ａｔｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅｓ　ｗｉｔｈ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　１２５ａｔｔａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｔ　１５７１，３９２７Ａ／ｍａｎｄ　５８９０Ａ／ｍ　ａｔ　５０，１００ｋＨｚ　ａｎｄ　２００ｋＨｚ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　６０ａｔｔａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｔ　４７１２，５４９８Ａ／ｍ　ａｎｄ　７０６９Ａ／ｍ　ａｔ　１５０，２００ｋＨｚ　ａｎｄ　 ２５０ｋＨｚ．Ｋｅｙ　 ｗｏｒｄｓ：ｓｅｎｄｕｓｔ　ａｌｌｏｙ；ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｒｅ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ；ＤＣ　ｂｉａｓ；ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ作者简介：魏鼎（１９８３－），男，博士生； Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｄ３２５＠１６３．ｃｏｍ； 收稿日期： ２０１４－０５－０６通讯作者：王鲜（１９７９－），男，博士，副教授； Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇ ｘ＠ｍａｉｌ．ｈｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ 近年来， 软磁铁硅铝磁粉芯制品在电子电力行业的应用受到了极大的关注［ １－ ６］。以铁硅铝磁粉芯为磁芯的电子器件已广泛应用于太阳能、风能转换的控制电源、以太阳能为电源的ＬＥＤ路灯电源、电动汽车的能源转换器以及家用电器的节能贮能器件、电力行业的储能电抗器等许多领域。铁硅铝 （Ｆ ｅ８５％－Ｓｉ９．５％－Ａｌ５．５％）（Ｓｅｎｄｕｓｔ）材料的饱和磁感应强度Ｍｓ和电阻率ρ均比铁镍钼（Ｆｅ１７％－Ｎｉ８１％－Ｍｏ２％）（ＭＰ Ｐ）高，这样使得铁硅铝粉末制品具有良好的磁性能。廉价的铁硅铝合金粉末的许多磁特性与昂贵的铁镍钼合金粉末相近，而且应用频段基本相同，因此是铁镍钼磁粉芯极好的替代品。

磁性材料综述

铁氧体磁芯与粉末磁芯综述

摘要 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。 从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。

目录 一、组成与分类 (1) 二、材料特性 (3) 三、磁芯材料的基本参数 (4) 四、主要性能指标 (7) 五、磁芯的形状 (8) 六、主要应用 (9)

一、组成与分类[1] 1.铁氧体磁芯 铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。 高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn 材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F 材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。 1

电感基础知识详细图示讲解

一、 电感概述 1.1 电感的定义： 电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。 当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟 电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电 流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有 阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火 花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。 总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ，称为“自感电动势”。 由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。 1.2 电感线圈与变压器 电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。 电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况，电感线圈只有一个绕组。 变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。 1.3 电感的符号与单位 电感符号：L 电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，1H=103mH=106uH。 1.4 电感的分类： 按 电感形式 分类：固定电感、可变电感。 按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。 按 工作性质 分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。 按 绕线结构 分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 按 工作频率 分类：高频线圈、低频线圈。 按 结构特点 分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。 二、 电感的主要特性参数 2.1 电感量L 电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。 2.2 感抗XL 电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为 XL=2πfL 2.3 品质因素Q 品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。 线圈的Q 值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常 为几十到几百。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的Q值。 2.4 分布电容 线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。

铁硅铝磁芯优势

究竟是选择磁粉芯，还是铁粉芯?相信这个许多工程师在进行开关电源方案的设计中经常碰到。在高功率电感磁芯选择的问题上，磁芯、粉芯、铁硅铝以及铁氧体中的选择和比较是工程师经常探讨的问题。市场上高功率电感的磁芯选择还是挺多的，可供选择的电感材料有：铁硅铝(Kool Mμ)、铁粉芯、铁硅(硅钢叠片)、间隙铁氧体、钼坡莫(MPP)和高磁通 (High Flux)等。那么他们究竟有什么特性适合怎么样的应用呢? 磁芯材料比较 铁硅铝与间隙铁氧体 铁硅铝和间隙铁氧体是两种常用的材质，在软饱和方面，间隙铁氧体必须在下降曲线的安全区进行设计。铁硅被设计在受控制的下降曲线范围中，这样就能够提供好的容错特性，特别是在高功率时候。信息请登陆:输配电设备网 在磁通量比较方面，假设特定的50%下降设计点，铁硅铝(Kool Mμ)的磁通量是间隙铁氧体的2倍以上, 这使磁芯的尺寸可缩小35%，设计时可以把磁芯的尺寸缩小30%至35%。 软饱和曲线使铁硅设计本身具有容错能力，而间隙铁氧体则没有。 铁氧体磁能力随温度变化，而铁硅保持相对稳定。很多铁氧体供应商或者厂家会给出产品在25℃到100℃不同环境下材质的差异。由于铁硅铝的材质及结构和间隙铁氧体不同，随着温度改变，变化不会很大。信息来源:http://www.tede. 在边缘损耗方面，铁硅不会发生边缘损耗，而间隙铁氧体有很大的边缘损耗。铁芯的间隙部分随着温度的增加损耗会增加。铁硅铝(Kool Mμ)也有间隙，但是这是均匀的分布式间隙，因为这个形式，在高功率的应用上会更好。信息来自:www.t 对于尺寸和储能，从铁硅铝(Kool Mμ)与锰锌铁氧体在LI2值比较中可以看出，当尺寸都是55mm的大小，测试铁硅铝用60μ，铁硅铝(Kool Mμ)在体积大小的情况下，储能大概是锰锌铁氧体的2倍多，如表1所示。 而当储能是一样的时候，LI2值一样，铁硅铝(Kool Mμ)体积缩小了很多，对于设计者来说，这有效缩小了设计尺寸。如表2所示。 表1.铁硅与锰锌铁氧体之LI2值的比较信息来自:https://www.wendangku.net/doc/d216571629.html, 表2.铁硅与锰锌铁氧体尺寸上之比较 间隙铁氧体也有很多优点，间隙铁氧体可以有很高的有效磁导率μeff，铁氧体可以在500 以上而铁硅目前受限于μeff = 125。间隙铁氧体使用在一些低功率的设计时更为适合。

铁硅铝磁粉芯的磁特性研究

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铁硅铝磁粉芯的磁特性研究 作者：金丹， 孙可为， JIN Dan， SUN Ke-wei 作者单位：西安建筑科技大学-材料科学与工程学院,陕西,西安,710055 刊名： 材料开发与应用 英文刊名：DEVELOPMENT AND APPLICATION OF MATERIALS 年，卷(期)：2009,24(1) 被引用次数：2次 参考文献(2条) 1.姚丽姜;姚中;虞维扬降低FeSiAl磁粉芯损耗方法研究[期刊论文]-上海钢研 2005(03) 2.祁峰;祁关泉迅速崛起中的铁硅铝磁粉芯产业[期刊论文]-新材料产业 2007(06) 本文读者也读过(10条) 1.金丹.孙可为.JIN Dan.SUN Ke-wei工艺参数对铁硅铝磁粉芯性能的影响[期刊论文]-磁性材料及器件 2008,39(4) 2.陈玉兰.郭东兰绝缘粘结剂对铁硅铝磁粉芯软磁性能的影响[期刊论文]-科技创新导报2009(17) 3.祁峰.祁关泉迅速崛起中的铁硅铝磁粉芯产业[期刊论文]-新材料产业2007(6) 4.祁峰.祁关泉高频FeSiAl磁粉芯26电子新材料[会议论文]-2007 5.连法增.李庆达.陈玉兰铁硅铝磁粉芯研究[会议论文]-2010 6.金丹.孙可为.田晓珍.JIN Dan.SUN Kewei.TIAN Xiaozhen制备工艺对铁硅铝磁粉芯品质因数的影响[期刊论文]-热加工工艺2011,40(10) 7.王红忠.易健宏.彭元东.叶途明.WANG Hong-zhong.YI Jian-hong.PENG Yuan-dong.YE Tu-ming2Mo81Ni17Fe磁粉芯磁导率的工艺影响因素[期刊论文]-粉末冶金工业2007,17(2) 8.陈玉兰.郭东兰.连法增.李庆达.CHEN Yu-lan.GUO Dong-lan.LIAN Fa-zeng.LI Qin-da绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉芯性能的影响[期刊论文]-磁性材料及器件2010,41(3) 9.颜冲.金天明.张爱国高性能FeSiAl磁粉芯的研究[会议论文]-2010 10.金丹.孙可为.姚燕燕.袁蝴蝶.JIN Dan.SUN Kewei.YAO Yanyan.YUAN Hudie铁硅铝磁粉芯磁导率的研究[期刊论文]-热加工工艺2011,40(14) 引证文献(2条) 1.朱小辉.杜成虎.聂敏.柏海明.许佳辉抗EMI用铁硅铝磁粉芯磁性能的研究[期刊论文]-粉末冶金技术 2012(1) 2.王居德.赵恒飞.刘颖力.张怀武铁硅铝磁芯升压电感的设计[期刊论文]-磁性材料及器件 2011(4) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/d216571629.html,/Periodical_clkfyyy200901007.aspx

如何选择磁芯

MAGNETICS ：能提供最大的选择余地。 铁氧体磁芯：用于功率变压器和电感器的高频材料（10kHz - 2Mhz），用于电磁干扰滤波器、ISDN变压器和宽带变压器的高磁导率材料（高达15,000μ）；以及用于电信应用的温度稳定材料。 磁粉芯：（钼坡莫合金、高磁通材料和铁硅铝（Kool Mμ?））：用于串联滤波器、输出扼流圈和反激变压器。 带绕磁芯：（带绕磁芯、切割 c 型磁芯、骨架磁芯和叠片式磁芯）用于大功率变压器、音频变压器、磁放大器、接地故障断路器和电流互感器。 频率范围内阻抗很高，所以可抑制高频开关电源产生的高频噪声。 开关电源会产生以下两类噪声：共模和差模。差模噪声（图1a）的传播途径和输入电流相同。共模噪声（1b）表现为彼此相等且同相的噪声，其传播途径经绕组与地线相连。 为抑制电磁干扰，典型滤波器应包含共模电感器、差模电感器和X及Y电容器。Y电容器和共模电感器用于衰减共模噪声。电感器对高频噪声显示高阻抗，并反射或吸收噪声，同时，电容器成为到地的低阻抗路径，使噪声从主电路中分流出去（图2）。为了实现以上功能，共模电感器必须在开关频率范围内提供合适的阻抗。 共模电感器由两组匝数相同的绕组构成。这两个绕组使每个绕组中的线路电流所产生的磁通大小相等，而相位相反。所以这两组绕组产生的磁通相互抵消使磁芯处于未偏置状态。差模电感器仅有一个绕组，磁芯需要承受全部线路电流，并且在工作状态下不能饱和。 所以共模电感器和差模电感器有很大差异。为防止磁芯饱和，差模电感器磁芯的有效磁导率必须低（间隙铁氧体或磁粉芯）。但是共模电感器可使用高磁导率材料，并可用较小的磁芯获得非常大的电感。 选择材料

美磁铁硅铝77191A7

名称：正品美国MAGNETICS铁硅铝磁芯77191A7 材料：Kool Mu(铁硅铝磁芯) 磁导率:26U，AL =60nH/N2 尺寸：外径58.0mm，内径25.6mm，高度16.1mm 净重：165克 磁导率26U，AL:60,颜色：灰色 对应行业料号: CSC CS571026； ARNOLD MS-226026-8； 美磁简介：美磁是世界电子行业中居领先地位的精密软磁元件和材料的供应商。其专注于研究，设计和生产范围广泛的高质量磁粉芯，粉末磁芯，铁氧体磁芯和绕带磁芯，应用于各类型扼流圈，电感器，滤波器，变压器，使用替代能源的供电系统，电信，航空航天，汽车，军事，计算机，医疗等电子系统。 产品特点：美磁的铁硅铝磁芯是一种具有均匀分布式气隙，在高频率下有较低损耗，由85％的铁，9％的硅，和6％的铝合金粉末所组成的磁芯。

?高饱和度(1.05 T)； ?磁芯损耗比铁粉芯低； ?适量的成本； ?低磁滞伸缩； ?居里温度高； ?高温下性能稳定； ?各种可用形状(环形，E形，U形，块状，分段磁芯等) 。 用途： ?铁硅铝磁芯非常适合用于开关电源中的储能滤波电感器。与同样大小和磁导率的间隙铁氧体或铁粉芯相比，10,500高斯饱和度的铁硅铝磁芯提供更高的储存能量的能力。 ?与铁粉芯相比，铁硅铝在高温下的表现较好，在一些应用中，使用铁硅铝也比用铁粉芯尺寸更小。 ?在必须通过大型交流电压，而不产生饱和的噪音滤波电感器中，非常适合使用铁硅铝磁芯。采用铁硅铝磁芯可缩小在线滤波器的尺寸，因为需要的匝数比使用铁氧体少。铁硅铝还具有接近零的磁致伸縮系数，也就是说，在可听频率范围内噪音或在线电流的糙作中非常安静。 ?高磁通密度和低磁芯损耗的特性，使铁硅铝磁芯非常适用于功率因数校正电路，以及单向驱动的应用，如回扫变压器，脉冲变压器。

铁硅铝磁芯的优势

铁硅铝磁芯的优势 究竟是选择磁粉芯，还是铁粉芯？相信这个许多工程师在进行开关电源方案的设计中经常碰到。在高功率电感磁芯选择的问题上，磁芯、粉芯、铁硅铝以及铁氧体中的选择和比较是工程师经常探讨的问题。市场上高功率电感的磁芯选择还是挺多的，可供选择的电感材料有：铁硅铝（KoolMμ）、铁粉芯、铁硅（硅钢叠片）、间隙铁氧体、钼坡莫（MPP）和高磁通（HighFlux）等。那么他们究竟有什么特性适合怎么样的应用呢？ 磁芯材料比较 铁硅铝与间隙铁氧体 铁硅铝和间隙铁氧体是两种常用的材质，在软饱和方面，间隙铁氧必须在下降曲线的安全区进行设计。铁硅被设计在受控制的下降曲线范围中，这样就能够提供的容错特性，特别是在高功率时候。 在磁通量比较方面，假设特定的50%下降设计点，铁硅铝(Kool Mμ)的磁通量是间隙铁氧体的2倍以上，这使磁芯的尺寸可缩小35%，设计时可以吧磁芯的尺寸缩小30%至35%。 软饱和曲线使铁硅设计本身具有容错能力，而间隙铁氧体则没有。 铁氧体磁通能力随温度变化，而铁硅保持相对稳定。很多铁氧体供应商或者厂家会给出产品在25%℃到100%℃不同环境下材质的差异。由于铁硅铝的材质及结果和间隙铁氧体不同，随着温度改变，变化不会很多。 在边缘损耗方面，铁硅不会发生边缘损耗，而间隙铁氧有很大的边缘损耗。铁芯的间隙部分随着温度的增加损耗会增加。铁硅铝（KoolMμ）也有间隙，但是这是均匀的分布式间隙，因为这个形式，在高功率的应用上会更好。 对于尺寸和储能，从铁硅铝（KoolMμ）与锰锌铁氧体在LI2值比较中可以看出，当尺寸都是55mm的大小，测试铁硅铝用60μ，铁硅铝（KoolMμ）在体积大小的情况下，储能大概是锰锌铁铁氧体的2倍多。而当储能一样的时候，LI2值一样，铁硅铝（Kool Mμ）体积缩小了很多，对于设计者来说，这有效缩小了设计尺寸。 间隙铁氧体也有很多优点，间隙铁氧体可以有很高的有效磁导率μeff，铁氧体可以在500以上而铁硅目前受限于μeff=125。间隙铁氧体使用在一些低功率的设计时更为合适。 铁硅铝与铁粉芯 除了承受直流偏置外，开关稳压电感器还有一定交流电，通常在10kHz至300kHz。这种交流电流会产生高频磁场，造成磁芯损耗并导致磁芯变热。这种情况在铁硅铝（KoolMμ）中会减少，因此电感更有效率，温度更低。 铁硅铝（Kool Mμ）的磁芯损耗低于铁粉芯。关于接近零的磁致伸缩问题，铁硅铝（Kool Mμ）非常适用于消除滤波电感中的音频噪音。铁硅铝（Kool Mμ）在制造时没有使用有机粘结剂，因此，没有任何热老化问题。所有铁硅铝（Kool Mμ）磁芯都能在200℃下连续操作，相对的，铁粉芯有磁致伸缩。 铁硅铝与硅铁