关于PFC电感采用磁粉芯的优缺点讨论-综合电源技术-世纪电源网社区

电台司令33

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2021-3-16 17:29:31

首先，我们来对比一下磁粉芯和铁氧体的优缺点：
1、磁粉芯的μ值比较低，大约19-125，而铁氧体μ值较高，从一两千到一两万，并且磁粉芯的μ值的温度稳定性更好。在-40℃~200℃的环境温度下，铁硅铝的μ值变化范围不超过±7%，铁硅的不超过±4%，但铁氧体的能达到30%-40%。
2、磁粉芯的饱和磁密更高，一般的铁硅铝能达到1.0T，铁硅能达到1.5T，而铁氧体在100℃时的差不多在0.4T-0.45T。并且磁粉芯有软包和特性。
3、相同体积下磁粉芯的损耗远超铁氧体，查阅资料可得在(0.1T,100KHZ,100℃)时，美磁公司60μ的铁硅铝损耗为550-600mW/cm^3，60μ的铁硅损耗在1000-1500mW/cm^3，而DMR95只有40mW/cm^3。
4、成本而言，铁氧体最便宜，铁硅铝次之，铁硅最贵。
从以上结论我怎么发现用铁氧体好像优势更大一点，损耗低，价格便宜？关于大部分人说的抗饱和能力，我看大部分人用铁硅设计电感最大磁密也不会超过0.4T，根本不会用到1T这么大。

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		2 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-3-16 18:46:09
		来个人撒回复 \| 举报 \|

			3 tigerzhang100 tigerzhang100 离线 LV8 副总工程师积分：2164 \| 主题：0 \| 帖子：153 访问空间发消息积分:2164 LV8 副总工程师 2021-3-16 19:18:23
			1、铁氧体做电感要加气隙，同样频率和功率下，尺寸比金属粉心大得多。优点是损耗低，最大缺陷是居里温度比较低，高温下会退磁。 2、金属粉芯做电感，同样频率和功率下尺寸比铁氧体小得多。金属粉心电感才是软饱和特性，在电流大时，电感衰减比较快。缺点是损耗大，但是居里温度高，可以在高温下工作。 3、铁氧体高频特性好，在很宽频率均可以工作。金属粉心一般适合用在100KHz以下。回复 \| 举报 \|

				4 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-3-16 19:42:01
				您的意思是不是用金属粉芯的最主要优点就是体积可以做小点？回复 \| 举报 \|

					8 tigerzhang100 tigerzhang100 离线 LV8 副总工程师积分：2164 \| 主题：0 \| 帖子：153 访问空间发消息积分:2164 LV8 副总工程师 2021-3-17 09:06:09
					对，使用金属粉芯，体积可以做小。PFC的波峰到波谷，电压变化范围很大，所以一般采用BOOST或者反激拓扑，这样增益范围足够。而且需要有比较大的占空比变化，为保证在比较小占空比时也能工作良好，所以开关频率都做得比较低，一般都在100KHz左右。在这个频率下，金属粉芯的损耗基本可以接受。而且金属粉芯可以在较高温度下工作，即使温度高一点也可以接受。回复 \| 举报 \|

						9 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-3-17 10:26:28
						为什么开关频率比较低的情况下小占空比才能工作良好？回复 \| 举报 \|

							10 tigerzhang100 tigerzhang100 离线 LV8 副总工程师积分：2164 \| 主题：0 \| 帖子：153 访问空间发消息积分:2164 LV8 副总工程师 2021-3-17 13:45:38
							开关频率低的时候，小占空比时，相对开关脉冲宽度才能较大。此时占空比不会因为驱动，管子特性出现占空比丢失。占空比太小出现占空比丢失时，环路就会出现振荡不稳定。回复 \| 举报 \|

		5 bake_ql bake_ql 离线 LV8 副总工程师积分：7344 \| 主题：5 \| 帖子：828 访问空间发消息积分:7344 LV8 副总工程师 2021-3-16 20:02:49
		铁氧体的体积大回复 \| 举报 \|

		6 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93669 \| 主题：115 \| 帖子：27358 访问空间发消息积分:93669 版主 2021-3-16 20:05:57
		磁粉芯？难道铁氧体不是磁粉做的？不也是磁粉芯？回复 \| 举报 \|

		7 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：26693 \| 主题：242 \| 帖子：1152 访问空间发消息积分:26693 LV10 总工程师 2021-3-17 08:35:48
		PFC如果用铁氧体做，体积会大很多，重很多，所以很人有设计师会选铁氧体。回复 \| 举报 \|

		11 st.you st.you 离线 LV10 总工程师积分：16746 \| 主题：8 \| 帖子：3789 访问空间发消息积分:16746 LV10 总工程师 2021-3-17 14:43:08
		铁粉芯最大的优点是，减少很多计算步骤，省事。其次是线圈外露，好散热。回复 \| 举报 \|

		12 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50193 \| 主题：39 \| 帖子：15999 访问空间发消息积分:50193 版主 2021-3-18 08:11:34
		太多问题，只说一句：磁粉芯体积小，其它基本上全是劣势。回复 \| 举报 \|

			13 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-3-18 09:18:37
			大师总结得精辟！回复 \| 举报 \|

			14 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6649 \| 主题：5 \| 帖子：1795 访问空间发消息积分:6649 LV8 副总工程师 2021-3-18 16:39:30
			1、花10倍价格上MPP，损耗可以大幅降低 2、粉心磁材气隙均匀分布，没有气隙附近涡流损耗更大的毛病 3、高直流偏置、低交流分量，趋肤效应和邻近效应影响更小，大多数时候可以单根粗线绕制而不用多股并联 4、软饱和特性，直流偏置小的时候有更高的感量、△I更小回复 \| 举报 \|

				15 sonny9665 sonny9665 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：36 \| 帖子：192 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2021-5-5 14:36:34
				关于铁氧体可以用AP法确定尺寸大小，关于PFC使用铁硅铝磁粉芯，该用什么办法确定磁粉芯OD,HT等的尺寸大小呢？希望好心人赐教，谢谢！回复 \| 举报 \|

					16 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-5-5 22:27:38 倒数10
					一样的用AP法就可以啊，AW就是磁环的内径面积回复 \| 举报 \|

						17 sonny9665 sonny9665 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：36 \| 帖子：192 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2021-5-6 10:56:26 倒数9
						视在功率还是这样吗？2Po/EFF，窗口利用率一般取多少？回复 \| 举报 \|

							18 sonny9665 sonny9665 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：36 \| 帖子：192 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2021-5-6 11:13:17 倒数8
							这个Kf波形系数你们一般的乘吗？回复 \| 举报 \|

								22 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-5-9 09:34:15 倒数4
								AP法感觉也是五花八门，你这种AP法我没用过回复 \| 举报 \|

		19 adobepdf adobepdf 离线 LV10 总工程师积分：24008 \| 主题：66 \| 帖子：388 访问空间发消息积分:24008 LV10 总工程师 2021-5-6 15:00:10 倒数7
		不容易饱和，成本低回复 \| 举报 \|

			23 电台司令33 电台司令33 离线 LV8 副总工程师积分：3634 \| 主题：34 \| 帖子：152 访问空间发消息积分:3634 LV8 副总工程师 2021-5-9 09:35:21 倒数3
			成本低不可能吧？回复 \| 举报 \|

		20 shakencity shakencity 离线 LV10 总工程师积分：22481 \| 主题：99 \| 帖子：774 访问空间发消息积分:22481 LV10 总工程师 2021-5-6 16:22:17 倒数6
		我还记得最初用的是坡莫合金，而且用了一段时间，后来我们改材料，用了用超微晶合金，我是做了高低温试验的，感觉都差不多回复 \| 举报 \|

			21 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：26693 \| 主题：242 \| 帖子：1152 访问空间发消息积分:26693 LV10 总工程师 2021-5-6 17:43:58 倒数5
			好神奇，坡莫合金和超微晶其实都不适合用于PFC电感，成本也高很多。回复 \| 举报 \|

		24 kerista kerista 离线 LV2 本网技师积分：170 \| 主题：0 \| 帖子：4 访问空间发消息积分:170 LV2 本网技师 2021-5-9 22:07:14 倒数2
		优点就是B值高，缺点就是损耗大。一般频率低于100K时损耗还能接受，频率再高损耗太大B值其实并不能去取太大，对比铁氧体也就没优势了，尺寸不见得就一定小。回复 \| 举报 \|

			25 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：26693 \| 主题：242 \| 帖子：1152 访问空间发消息积分:26693 LV10 总工程师最新回复 2021-5-9 23:14:59 倒数1
			这种高磁导率材料，作为PFC磁芯，应该非常容易饱和吧？回复 \| 举报 \|