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【jafck聊聊电感变压器】系列之一磁性元件材料篇:Mn-Zn与Ni-Zn铁氧体区别

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jafck
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  • 2011-8-5 12:41:17
起因:发现自己对磁性材料缺乏认识,资料下了很多,看了很多,但却缺少总结。往往今天发现了知识新大陆,明天就忘了。这方面的笔记也写了不少了,但是写过的笔记无法在找到。在21电源网上发帖写上自己的笔记未尝不是个好办法。拍砖请手下留情,资料不完整,言论有误还请各位高兄补充,更正。日后我的每个技术帖必有总结文件,方便下载保存。
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锰锌铁氧体和镍锌铁氧体对比分析
锰锌铁氧体是MnFe2O4与ZnFe2O4的固溶体,具有起始磁导率高品质因数好等优良特性,属尖晶石型结构,晶粒较大,结构也比较紧密,常呈黑色锰锌铁氧体的电阻率比镍锌铁氧体低,约在103Ω·cm 以下,锰锌铁氧体材料的使用频率一般在2MHz以下。锰锌铁氧体有功率型和高导铁氧体之分。

镍锌软磁铁氧体是NiFe2O4与ZnFe2O4的固溶体,具有尖晶石结构。相对【初始磁导率μa】:15~70。【矫顽力】238.8~557.2A/m。【居里点】350~450℃。【电阻率】5×104Ω·cm。在低频段,性能不及锰锌铁氧体, 镍锌铁氧体一般磁导率μ比较低,晶粒细而小,并且是多孔结构,常呈棕色,应用频率在1MHz以下时其性能不如Mn-Zn系铁氧体,而在1MHz以上时,由于它具有多孔性及高电阻率,其性能大大优于Mn-Zn铁氧体,非常适宜在高频中使用
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功率铁氧体材料
特性:
高饱和磁通密度、高使用频率、低功耗,高导材料
特性:高起始磁导率、高稳定性,良好的阻抗特性
锰锌铁氧体材料性能表


【EER磁芯】
■ 外形结构

■ 用途
高频开关电源变压器、匹配变压器、扼流变压器等。
■ 型号


【EE磁芯】
■ 外形结构

■ 用途
电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器、电感器及扼流圈、脉冲变压器等。
■ 型号


【ETD磁芯】
■ 外形结构

■ 用途
电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器。
■ 型号



共模差模滤波器常用的磁心









铁氧体磁芯的材料牌号较多,几何外形也繁多,有柱形、工字形、帽形、单孔、双孔、四孔、 U形、罐形、 E 形、 EI 形, EC 形、 RM 形, PQ 形、 EP 形,见附图所示。每一种外形的磁芯自成一系列,供用户选用。


在铁氧体磁芯上绕上线圈制成的电感器与同体积的空心线圈相比电感量大,而且 Q 值(品质因素)也高。如 Gu 22×13 罐形磁芯,用它制成 4mH 的电感器时,只要绕 43 匝线圈就行了,如不用罐形磁芯,改为空心线圈,需绕 600 匝才能得到 4mH 的电感器。由此可见,使用了磁芯后,可大大缩小电感器或变压器的体积。

一般镍锌材料的初始导磁率 μ i 10 1500 ,使用频率约从 5 百千赫至几百兆赫。一般锰锌材料的初始导磁率 μi 约从 400 10000 ,使用频率从几千赫至 500 千赫。国内生产铁氧体磁芯的厂家很多,产品的命名方法各不相同,例如北京 798 厂生产的铁氧体材料命名为 NX0 10 MX0 2000 等。 NX0—10 材料中“ N ”表示镍,“ X ”表示锌,

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附一扫而过的文档:
铁氧体磁铁的主要成分及相关介绍.doc
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计划:

【jafck聊聊电感变压器】系列之一磁性元件材料篇:Mn-Zn与Ni-Zn铁氧体区别------已上传。
【jafck聊聊电感变压器】系列之二磁性元件概念篇:磁性元件数据手册中的概念和参数测量方法。
【jafck聊聊电感变压器】系列之三磁性元件工程计算篇:光伏及车载逆变器常用磁性元件计
算。
【jafck聊聊电感变压器】系列之四磁性元件工程制作篇:电感变压器承认书及作业指导书。

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天下第一
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  • 2011-8-5 13:11:14
 
沙发,养肥了再看
jafck
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  • 2011-8-5 14:16:01
 
奇怪了,上传了那么多的图表,怎么都没了。
allen-leon
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  • 2011-8-6 00:33:29
 
开关频率变高了,大于200k
那些材质比较合适??
jafck
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  • 2011-8-7 20:55:37
 
一般我们常见的磁心材料为Mn-Zn铁氧体,如PC40等,适合于高频率的情况。
而在高频应用下我们在铁氧体上开磁隙就是为了增加磁阻。高频下对磁心的应用有个必要的条件:高导,高磁阻。在频率方面,普通磁芯在100K时电感衰减很大,有的已经测不到电感,而高导高阻磁芯在100K、200KΗZ 衰减很小,衰减幅度不超过15%,在500KΗZ还有很好的电感值。 对一些特殊要求的磁芯,我们可以从配方、工艺方面入手,做到在100K、200K时不衰减,在300K达最大电感值。200KHZ 的磁心从材料上来说选用Mn-Zn比较合适,另外一种选择是适用PC50或者PW3 材质(参见国际标准IEC61332 :1995软磁铁氧体材料分类)
根据我国SJ/T1766-1997“软磁铁氧体材料分类”行业标准,把功率铁氧体材料分为PW1-PW5五类,其适用工作频率也逐步提高。如适用频率为15-100kHz 的PW1材料;适用频率为25-200kHz的PW2材料;适用频率为100-300kHz的PW3材料;适用频率为300kHz-1MHz的PW4材料;适用频率为1-3MHz的PW5材料。目前,国内的企业已能已能生产相当于PW1-PW3材料,PW4材料只有在部分企业小批量试生产,PW5材料有待于进一步开发和生产



测试仪器:LCR2810/2813/2816/HP4284
资料来源:http://xianwecan.com/china/viewvkcp.asp?id=7
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附录资料:
SJT 1766-1997 软磁铁氧体铁材料分类.pdf
高频电源变压器磁芯的设计原理.pdf
软磁铁氧体Q 值的概念和测量.pdf
软磁铁氧体材料基本类别及主要应用(Features and application of Soft magnet).doc
软磁铁氧体材料高频磁导率测量方法 .pdf
软磁铁氧体测量技术及标准进展.doc
补上最重要的一篇:[神贴]一种测量软磁铁氧体磁芯磁导率的方法.pdf
软磁铁氧体材料与电子变压器.doc
allen-leon
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  • 2011-8-8 12:42:04
 
好好消化一下。。
feiniao2008
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  • 2015-8-26 11:00:15
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jafck 发表于 2011-8-7 20:55
一般我们常见的磁心材料为Mn-Zn铁氧体,如PC40等,适合于高频率的情况。
而在高频应用下我们在铁氧体上开磁 ...

锰锌铁氧体是MnFe2O4与ZnFe2O4的固溶体,具有起始磁导率高品质因数好等优良特性,属尖晶石型结构,晶粒较大,结构也比较紧密,常呈黑色锰锌铁氧体的电阻率比镍锌铁氧体低,约在103Ω·cm 以下,锰锌铁氧体材料的使用频率一般在2MHz以下。锰锌铁氧体有功率型和高导铁氧体之分。




感觉有点矛盾
ahsfysjss
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  • 2021-12-3 13:59:04
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都是好东西,还得好好消化才行
FreeLee
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  • 2011-8-7 21:08:48
 
好!
lucsunny
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  • 2011-8-9 15:19:40
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恩 都是好东西,还得好好消化才行。
fengyi12
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  • 2011-8-9 15:22:32
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顶了
slslsl651
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  • 2011-9-17 23:38:01
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占个位置先
jafck
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  • 2013-8-26 15:03:33
  • 倒数7
 
[sub] 关于磁滞损耗公式中的常数K解释。


一般的书都是这样一比带过的,最后这个K是什么参数还是不知道,







施泰因梅茨系数
C.P.施泰因梅茨曾找到表示磁滞损耗的经验公式,按照此式,每单位体积每周的磁滞损耗W 与磁通密度的极大值Bm有关,可表示为 W=η(Bm)
式中η为施泰因梅茨系数。施泰因梅茨得到许多种材料的指数η约为1.6,而其他材料的η值约在1.5至2.5之间。各类材料的η 值可查表得知。







[/sub]
goupanda
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磁性材料学问很大啊
sonny9665
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技术干货,学习了
xiumudiaogong
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mark下,努力消化。
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  • 2020-12-2 10:12:42
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