磁性材料介绍精品课件

1、磁性材料介绍第1页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五电子镇流器中的磁材料的类型 一、脉冲变压器型： 二、功率型； 三、抗EMI滤波型。第2页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五脉冲变压器开关类如我们的驱动磁环,它是在一定的频率下工作在饱和与非饱和之间.它是工作在近似恒定的正弦电流下. 对磁环的饱和程度影响的因数. 1.磁场:随着电流的相位的增加,电流增大.磁环上的分布磁场H=N*I/Le也逐渐增大,进入饱和状态 (在50KHz下材料的饱和磁场约为40A/m,这时的电压已经明显畸变)。在驱动磁环上的磁场H*Le=N1*I1-N2*I2-N3*I3,因此副

2、绕组上的电流会对磁场的饱和有所影响.第3页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五脉冲变压器开关类2. 工作频率:工作频率越高材料通常越容易饱和.因 为磁性能的产生是由于磁壁的运动,频率越高产生 的磁滞效应越大，饱和磁场Hs和饱和磁感应强度Bs越小.3. 还受温度等其他因素的影响。第4页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五脉冲变压器开关类4. 振幅磁导率，驱动与工作频率的关系: 结电容:CT (V)=CT(0)*(1-V/Vbi)-m m: 电容梯度因子。bi: 内建电势 晶体管的Ts随电压增加而变大,因此磁环的次级电压会影响Ts (Ts与初级无直接关系),

3、次级电压V”由初级匝数、匝比、主电流及其对应的振幅磁导率决定。第5页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五主电路中用的功率铁氧体1.直流叠加性能，磁芯有好的直流叠加性能是确保电感在大磁场下有好的线性性，目的是模拟电感在大电流下工作。我们测试直流叠加是在某一频率下(频率对Bs有影响），对电感加一小交流电压（或交流电流Ii)然后叠加一直流电流I所测得的电感L(I)/Lo。 总的电流产生的磁场是H=HHi=(I+Ii)*N/Le,磁芯在磁场H+Hi、H-Hi下产生的磁感应强度分别是B1、B2，振幅磁导率是 a=B/(o*H)。而在某一磁场下的电感与幅磁导率a成这样关系： L（I）=

4、o*a*Ae*N*N/Le第6页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五主电路中用的功率铁氧体因此提高直流叠加可以有两种方式：（1）增加材料的饱和特性，使材料能承受大 的磁场，有高的Bs和大的饱和磁场，有高 的a， 但这样材料通常初始磁导率会低些，即i 低但在大磁场下有高的a，线性性比较好。（2）在磁路上开气隙，增加磁阻，使磁芯上的分布磁场Hc减小。L= o*Ae*N*N/(Le/i+Lg). Hc=(Le/i)/Lg*N*I.第7页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五主电路中用的功率铁氧体2.损耗：磁芯的损耗只与材料、温度、频率、磁感应强度Bm有关（与气隙

5、无关，气隙大只是增加铜损）。 实际变压器的工作磁场是Hc就是电感励磁时所需的磁场，由磁势F=N1*I1-N2*I2决定, F=Hc+Hg. 因此变压器的输出端不管电流多大磁芯都不会饱和，副边I2与其在原边的反射电流I21产生的磁场总是抵消的。（前提是漏感不能太大）第8页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五抗EMI滤波材料滤波中用的电感是用电感的高阻特性,使其在某一频段产生高的感值,阻碍高频干扰信号的通过.但每种材料都有一个截止频率,超过截止频率后材料不存在磁性.滤波用的磁有金属磁（主要低频）、镁锌铁氧体和锰锌铁氧体（中高频）、镍锌铁氧体（高频）、金属铁粉芯（超高频）。通常每

6、种材料的磁导率越高截止频率就越低。第9页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五抗EMI滤波材料1. 材料的截止频率: 材料的复数磁导率通常包括两部分，实部和虚部，i=+”，实部产生感性，虚部呈阻性。当超过截止频率后材料就只有阻性（也有截止频率）。因此在EMI滤波中电感作用一是为阻碍，一是吸收。第10页，共12页，2022年，5月20日，10点18分，星期五抗EMI滤波材料2. 寄生参数： 电感本身的寄生参数，电感的本生寄生电容与电感会在某频率下产生并联谐振，电感呈高阻状态，对EMI有抑制作用。 外部寄生参数，高频电路中的电感通常存在很大的寄生参数，当回路中的寄生电容达到某一定值会与回路中的另一电感在某频段产生串联谐