请问，有人用过非晶态合金做开关电源吗-综合电源技术-世纪电源网社区

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2011-1-16 13:50:33

10问答币

我要做一个能在强直流磁场（外界直流磁通密度0.2T）下工作的电源，我在考虑是否可能用非晶态合金来做变压器。我想，假如用饱和磁通密度1T的磁芯，工作在较小磁通密度（比如0.5T），不加磁屏蔽应该能在强磁场下工作吧？

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greendot

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模拟了一个Toroid (μ=5000) 在外来磁场下的情况：切面A-B的flux density分布：在B点处已是1T了。

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		2 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2011-1-16 14:21:14
		PQ等铁氧体也可以在这等场强下工作的。非金完全可以用；但；频率等有些限制。回复 \| 举报 \|

			3 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 14:24:41
			铁氧体不加屏蔽的话，剩余的可用磁通太小了吧！非晶态合金虽然知道，但不清楚上哪儿买呢，具体性能指标更是不清楚。回复 \| 举报 \|

				4 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2011-1-16 21:27:08
				呵呵！君不见；推荐的磁芯就是带磁屏蔽的？回复 \| 举报 \|

					5 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 21:35:01
					汗！这能保证在0.2T的强磁场下工作？外加的直流磁场会使得整个磁芯都被偏置了。如果要屏蔽，需要在电感/变压器之外再罩一个软铁外壳才行的。回复 \| 举报 \|

						6 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2011-1-16 21:47:09
						MnZn铁氧体磁芯就不是软磁材料？凭啥要再穿个马甲？回复 \| 举报 \|

							7 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 22:01:32
							问题是，MnZn铁氧体本身的饱和磁通密度只有大约0.4T，温度上升之后，饱和磁通密度还会下降。当环境中有0.2T的磁场环境下，你能指望的可用磁通还剩下多少？回复 \| 举报 \|

								8 Preston Preston 离线 LV8 副总工程师积分：5561 \| 主题：11 \| 帖子：1621 访问空间发消息积分:5561 LV8 副总工程师 2011-1-16 22:10:56
								自冷的电源，一般设计磁通量不超过200mT，要不然散热困难。所以，偏置为200mT时也不一定就不能用。回复 \| 举报 \|

									10 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 22:13:34
									200mT+200mT=400mT了，你敢这样用？不留余量了？这儿还有一个问题，我还要找人咨询一下：在磁通密度200mT的环境下，磁芯内部的磁通可能还不止200mT，因为磁芯的磁阻比环境小，磁力线应该还会往磁芯里面集中。回复 \| 举报 \|

										11 Preston Preston 离线 LV8 副总工程师积分：5561 \| 主题：11 \| 帖子：1621 访问空间发消息积分:5561 LV8 副总工程师 2011-1-16 22:15:44
										磁芯用到300mT-350mT没啥问题。设计磁通量摆幅不超过150mT就行了。回复 \| 举报 \|

										16 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2011-1-17 10:18:29
										哎！就这思路啊！磁场是直接相加的？空间矢量咋忘了？即便是直流场也不是直接叠加的吧？回复 \| 举报 \|

											19 heimei868 heimei868 离线 LV6 高级工程师积分：713 \| 主题：44 \| 帖子：146 访问空间发消息积分:713 LV6 高级工程师 2011-1-18 09:53:47
											路过学习一下回复 \| 举报 \|

											20 Preston Preston 离线 LV8 副总工程师积分：5561 \| 主题：11 \| 帖子：1621 访问空间发消息积分:5561 LV8 副总工程师 2011-1-18 11:03:41
											线性空间向量相加以后的范数不超过各自的范数直接相加。所以，这样计算得到了一个很保守的参数。您觉得这个有问题么？设计磁摆幅150mT有问题么？回复 \| 举报 \|

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2011-1-18 13:28:11

如果不存在磁场聚集效应，就0.2T磁通密度来看，磁路和外磁场垂直的方案的确是可行的，磁通用到0.2T应该都没有问题。
关于磁场聚集，我只是突然感觉到有这个可能，具体还要请教相关专家，我还没找到人。

Preston

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2011-1-18 13:31:54

聚集是肯定的，不过会到什么程度就比较复杂了，估计得用有限元分析。
正交需要确定外磁场的方向，并且电源本身的安装方向固定。

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2011-1-18 14:07:24

磁场方向肯定是确定的，电源安装也肯定是确定的。
有聚集效应就麻烦了，只要外磁场聚集导致磁芯接近饱和，怎么放都是没有用的。

Preston

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2011-1-18 14:24:42

聚集程度没有你想的那么大。
但是会到什么程度我就不知道了。除了有限元分析，我不知道有什么别的方法。分析一个无源场，感觉也挺复杂的。具体的我就不清楚了。

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2011-1-18 14:30:49

只能请教专家了，他们就是研究这东西的，这个强磁场就是他们的副产品。

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2011-1-18 14:45:32

看看坡莫合金吧！2.5T才饱和；可以工作在35kHz，导磁率大于10^6。做屏蔽还是变压器都行！按你要求；被放到最强磁场点都可以。就是价格贵点！

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2011-1-18 14:49:33

硅钢片—1.6T饱和
非金/超微晶铁合金—0.9~1.4T饱和
钴非金—0.7~1.1T饱和
铁硅铝—0.8~1.7T饱和
铁氧体—0.38~0.6T饱和

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2011-1-18 14:58:49

所以我就想问问有没有人用过非晶态合金呢。

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2011-1-18 15:21:10

很多大功率电源都是用非金做的。

Preston

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2011-1-18 17:51:07

果然见多识广，真犀利。

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2011-1-18 17:57:28

我这儿功率其实不大，就1kW，但所有磁性元件都要考虑饱和问题，麻烦啊

liw

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2011-4-11 14:56:38

如果你真想用，发些你的电路参数给我，我帮你做样品好了，实验见真理。

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2011-4-12 14:53:23

怎么做？做磁芯？做磁场试验？

						9 Preston Preston 离线 LV8 副总工程师积分：5561 \| 主题：11 \| 帖子：1621 访问空间发消息积分:5561 LV8 副总工程师 2011-1-16 22:12:01
						罩铁壳很可能会在这个铁壳上产生大量的涡流损耗。碰到过实例。回复 \| 举报 \|

							12 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 22:17:54
							这个问题的确是存在的，必须设法克服。如果确定用铁氧体磁芯，磁屏蔽是必需的。回复 \| 举报 \|

								13 Preston Preston 离线 LV8 副总工程师积分：5561 \| 主题：11 \| 帖子：1621 访问空间发消息积分:5561 LV8 副总工程师 2011-1-16 22:18:37
								既然你都有结论了，我就不说什么了。回复 \| 举报 \|

									14 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-16 22:47:38
									这么强的磁场一般很难碰到，我这儿0.2T已经是最低要求了，因为离得比较远，离近了有超过1T的磁场呢。这么强的磁场条件一般情况是不会有的，也难怪大家不熟悉（其实我自己也不熟悉），明天去请教一下这方面的专家，就是前面说的是否存在磁力线集中的问题。回复 \| 举报 \|

										15 周挺巧周挺巧离线 LV7 版主积分：12475 \| 主题：17 \| 帖子：4949 访问空间发消息积分:12475 版主 2011-1-17 10:00:34
										变压器自己的磁回路,外面的磁场对它的影响感觉不会有想象中那么大回复 \| 举报 \|

										17 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2011-1-17 10:21:15
										1T？预加反篇磁场就可以了嘛！把磁芯做90度正交横放也行啊！动动脑筋；很容易的！回复 \| 举报 \|

											18 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-1-17 15:46:10
											做反偏是不可能的，这和磁路中加磁铁不一样。磁路中的磁铁的磁场方向可以和线圈相反；而外加直流磁场在磁路的一部分和线圈磁场相反的话，必然有一部分和线圈磁场相同。正交是可以考虑的，这样损失的磁通容量会小一些，到底能不能这样做，还要看是不是会出现我所担心的磁力线聚集问题，如果真有这个问题，有可能用非晶态合金也不行。回复 \| 举报 \|

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2011-1-20 11:20:41

大得变压器用非晶来做，现在成本还很高吧

liw

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2011-4-11 14:58:14

成本也不见得能高到哪去，当体积一减小，你可省的地方多着呢。

		35 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2011-4-12 13:34:38
		模拟了一个Toroid (μ=5000) 在外来磁场下的情况：切面A-B的flux density分布：在B点处已是1T了。回复 \| 举报 \|

			36 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-12 14:51:16
			谢了，看来磁屏蔽肯定是必需的。回复 \| 举报 \|

				38 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2011-4-13 13:33:38
				打算如何屏蔽？看看如果外套一个磁环会怎样：外环只用低μ的，=125，内环的=5000，内环的B最高才0.4T，外环的μ越高，内环的B就越低。这些结果是跟磁环尺寸有关的，胡乱仿真一下而已，不能作准，呵呵。回复 \| 举报 \|

					39 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-13 14:42:25
					实际上做的时候，两个环之间距离拉大可以大幅度降低内环的磁通密度。外环加厚也是个办法，或者把外环改成两层，两层之间隔开一定的距离也有利于降低最内层的磁通密度。回复 \| 举报 \|

						40 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-13 14:45:12
						磁屏蔽材料一般用纯铁比较好，不过我可能就用低碳钢(A3)。请问一下，你用什么软件仿真的？能三维仿真吗？回复 \| 举报 \|

							41 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2011-4-13 15:46:29
							一个很一般的叫Vizimag的软件，不能仿3D。回复 \| 举报 \|

								42 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-13 21:49:26 倒数10
								能进行3D仿真的软件我手里倒是有，可惜不会用，太复杂了回复 \| 举报 \|

									43 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2011-4-13 22:25:51 倒数9
									Ansoft ，Ansys .... ? 回复 \| 举报 \|

										44 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-13 22:35:51 倒数8
										ansoft hfss做这个合适吧？我记得台式电脑中有（较老的版本）就没用过，记不清楚了回复 \| 举报 \|

											45 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-13 22:37:44 倒数7
											maxwell应该也有回复 \| 举报 \|

		46 netkiller netkiller 离线 LV6 高级工程师积分：726 \| 主题：7 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:726 LV6 高级工程师 2011-4-14 12:12:26 倒数6
		兄弟，请教一下你的产品是做什么用的？怎么会有0.2T的环境磁场？回复 \| 举报 \|

			47 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-14 22:01:07 倒数5
			这还是比较远一点的地方，磁场强的地方超过1T，用途嘛自己想，到不是保密用途。如果知识面比较宽的话，我想应该是可能猜得到的回复 \| 举报 \|

				48 netkiller netkiller 离线 LV6 高级工程师积分：726 \| 主题：7 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:726 LV6 高级工程师 2011-4-14 22:16:33 倒数4
				我接触过的有4T的，但是设备本身有磁屏蔽电源离设备很远，是通过超导电缆连接的你这种是永磁核磁共振机? 回复 \| 举报 \|

					49 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师 2011-4-14 23:02:46 倒数3
					不是，虽然不是保密用途，不过我不清楚这儿说是否合适，所以就不说了。我只是说：这是一个非常巨大的东西，我的电源大概起码有几十米远吧。回复 \| 举报 \|

						50 netkiller netkiller 离线 LV6 高级工程师积分：726 \| 主题：7 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:726 LV6 高级工程师 2011-4-15 10:18:15 倒数2
						估计你那产品比我想象的大多了核磁共振机电源到设备只有10多米远个人觉得这么强的环境磁场，变压器铁芯很难工作的回复 \| 举报 \|

							51 cdzx11 cdzx11 离线 LV10 总工程师积分：10107 \| 主题：37 \| 帖子：3956 访问空间发消息积分:10107 LV10 总工程师最新回复 2011-4-15 22:57:44 倒数1
							我的电源并不大，很一般，但服务的装置非常巨大。回复 \| 举报 \|