磁性材料介绍

磁性材料介绍第1页，课件共12页，创作于2023年2月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，课件共12页，创作于2023年2月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,因此副绕组上的电流会对磁场的饱和有所影响.第3页，课件共12页，创作于2023年2月脉冲变压器开关类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，课件共12页，创作于2023年2月脉冲变压器开关类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),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，课件共12页，创作于2023年2月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=△H±Hi=(△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μa=△B/(μo*△H)。而在某一磁场下的电感与幅磁导率μa成这样关系：L（△I）=μo*μa*Ae*N*N/Le第6页，课件共12页，创作于2023年2月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μa，但这样材料通常初始磁导率会低些，即μi低但在大磁场下有高的μa，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=μo*Ae*N*N/(Le/μi+Lg).Hc=(Le/μi)/Lg*N*I.第7页，课件共12页，创作于2023年2月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，课件共12页，创作于2023年2月抗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）。通常每种材料的磁导率越高截止频率就越低。第9页，课件共12页，创作于2023年2月抗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，μi=μ’+μ”，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，课件共12页，创作于2023年2月抗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