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如何选择在设计功率电感和扼流圈时使用哪些类型的合金粉末磁芯

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.31
信息摘要:
介绍 本应用指南针对不同的电感、扼流圈和过滤器设计要求,提出了合金粉末磁芯材料(MPP、铁硅铝、铁镍,铁硅,铁粉芯)的最佳选择指南。一种材料…

1) 直流偏置电流通过电感器

2) 环境工作温度和可接受的温度上升。环境温度超过100度现在已相当普遍。

3) 尺寸约束和安装方法 (通过孔或表面安装)

4) 成本: 铁粉最便宜,MPP最贵。

5) 随温度变化磁芯的电性稳定性

6) 磁芯材料的可用性(磁通量的可选性)。

 

由于铁磁技术的最新进展,现在可用于设计优化的核心材料提供了更多选择。对于开关模式电源 (SMPS)、电感器、扼流圈和滤波,典型材料为 MPP(双色合金粉末)、铁镍、铁硅铝,铁硅,铁粉芯。上述每种电源磁芯材料都有适合不同应用的特性。

上述粉末芯的常见制造商有:

1) 生产铁粉芯的微金属。

2) 生产 MPP、高通量芯CSC

3) 生产 铁镍铁硅铝,铁硅磁芯的深圳金磁 G&M core)

 

 

制造合金粉末磁芯时, 高磁导性材料被研磨或雾化成粉末,核心的磁导性取决于高磁导性材料的颗粒尺寸和密度。调整此材料的颗粒尺寸和密度会导致型芯的磁导不同。颗粒尺寸越小,磁导率越低,直流偏置特性越好,但成本较高。

单个粉末颗粒彼此绝缘, 使磁芯具有固有的分布气隙,用于电感器中的能量存储。这种分布式气隙特性可确保能量通过磁芯均匀地储存。这使得磁芯具有更好的温度稳定性。

间隙式铁氧体磁芯能将能量存储在局部气隙中,但通量泄漏较多,导致局部间隙损失和干扰。在某些情况下,由于局部间隙造成的这种损失可能会超过磁芯损耗本身。由于间隙式铁氧体磁芯气隙的局限,因此会表现出不够良好的温度稳定性。

 

最佳磁芯选择是在满足所有设计目标的同时,以最小的折衷度选择最佳材料。如果成本是首要因素,铁粉是选择。如果温度稳定性是主要关注点,则 MPP 将是第一个选项。简要讨论了每种材料的属性。

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