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电感基本知识(定义分类原理性能参数应用磁芯等主要材料检测)(精)

电感基本知识(定义分类原理性能参数应用磁芯等主要材料检测)(精)
电感基本知识(定义分类原理性能参数应用磁芯等主要材料检测)(精)

一、电感器的定义。

1.1 电感的定义:

电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。

滤波作用,因为开关电源利用的是PWM都是百K级的频率,而且是开关状态产生高次谐波干扰,高次谐波干扰对电网和电路都是污染,因此要滤掉,利用电感的通低频隔高频和电容的通高频隔低频滤掉高次谐波,因此要在开关电源中串入电感,并上电容,电感等效电阻Rl=2*PI*f*L,电容等效电阻Rc=1/(2*PI*f*C),一般取电感10-50mH(前提是电感不能磁饱和),电容取0.047uF,0.1uF等,假设电感取10mH,电容取0.1uF,则对于1MHz的谐波干扰,电感

Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm,电容Rc=1/(2*3.14*1Meg*0.1uF)=1.59ohm。显然,高频信号经过电感后会产生很大的压降,通过电容旁路到地,从而滤掉两方面的杂波,一个是来自电源电路,一个是来自电力网。

电感是利用电磁感应的原理进行工作的.当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用.对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做"自感";对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做"互感".

电感线圈的电特性和电容器相反,"阻高频,通低频".也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过;而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它.电感线圈对直流电的电阻几乎为零.

电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为"阻抗"电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感.电感线圈有时我们把它简称为"电感"或"线圈",用字母"L"表示.绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的"匝数".

电感线圈的性能指标主要就是电感量的大小.另外,绕制电感线圈的导线一般来说总具有一定的电阻,通常这个电阻是很小的,可以忽略不记.但当在一些电路中流过的电流很大时线圈的这个很小的电阻就不能忽略了,因为很大的线圈会在这个线圈上消耗功率,引起线圈发热甚至烧坏,所以有些时候还要考虑线圈能承受的电功率

电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。

当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,

通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。

总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。

由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。

1.2 电感线圈与变压器

电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。一般情况,电感线圈只有一个绕组。

变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。

1.3 电感的符号与单位

电感符号:L

电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),1H=103mH=106uH。

1.4 电感的分类:

按电感形式分类:固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。

按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。

二、电感的主要特性参数

2.1 电感量L

电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。

2.2 感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL 2.3 品质因素Q

品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。

2.4 分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。

2.5 允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。

2.6 标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。

三、常用电感线圈

3.1 单层线圈

单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。

3.2 蜂房式线圈

如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小

3.3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈

线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。

3.4 铜芯线圈

铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。

3.5 色码电感线圈

是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。其单位为uH。

3.6 阻流圈(扼流圈)

限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。

3.7 偏转线圈

偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

四、电感在电路中的作用

基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等

形象说法:“通直流,阻交流”

细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。

由感抗XL=2πfL 知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t

成正比,这关系也可用下式表示:

电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。

可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。

电感的符号

电感量的标称:直标式、色环标式、无标式

电感方向性:无方向

检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。

五、电感的型号、规格及命名。

国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM 等。

5.1 片状电感

电感量:10NH~1MH

材料:铁氧体绕线型陶瓷叠层

精度:J=±5% K=±10% M=±20%

尺寸:0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm

个别示意图:贴片绕线电感贴片叠层电感

5.2 功率电感

电感量:1NH~20MH

带屏蔽、不带屏蔽

尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;

个别示意图:贴片功率电感屏蔽式功率电感

5.3 片状磁珠

种类:CBG(普通型)阻抗:5Ω~3KΩ

CBH(大电流)阻抗:30Ω~120Ω

CBY(尖峰型)阻抗:5Ω~2KΩ

个别示意图:贴片磁珠贴片大电流磁珠

规格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(贴片磁珠)

规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)

5.4 插件磁珠

规格:RH3.5

5.5 色环电感

电感量:0.1uH~22MH

尺寸:0204、0307、0410、0512

豆形电感:0.1uH~22MH

尺寸:0405、0606、0607、0909、0910

精度:J=±5% K=±10% M=±20%

精度:J=±5% K=±10% M=±20%

插件的色环电感读法:同色环电阻的标示 5.6 立式电感

电感量:0.1uH~3MH

规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912

5.7轴向滤波电感

规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019

电感量:0.1uH-10mH。

额定电流:65mA~10A。

Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。

5.8 磁环电感

规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026

尺寸(单位mm):3.25~15.88

5.9 空气芯电感

空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。

六、电感在电路中的应用

电感在电路最常见的功能就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有“阻直流,通交流”的本领,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。

LC滤波电路

在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路。另外,线路板还大量采用“蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。

七、常见的磁芯磁环

铁粉芯系列

材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。

铁硅铝系列

主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。

两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。

八、电感与磁珠的联系与区别

电感和磁珠的什么联系与区别

1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件

2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于emc对策

3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理emc、emi问题。emi的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。

4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些rf电路,pll,振荡电路,含超高频存储器电路(ddr sdram,rambus等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在lc振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50mhz。

5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。一般地的连接和电源的连接。

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。

磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线)取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。比如1000r@100mhz就是说对100m频率的信号有1000欧姆的电阻。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100mhz为标准,比如2012b601,就是指在100mhz的时候磁珠的impedance为600欧姆。

九、部分电感的计算公式

9.1 环形电感

针对环形core,有以下公式可利用: (iron)

l=n2*al l=电感量(h) al= 感应系数

h-dc=0.4πni /l n==绕线匝数(圈)

h-dc=直流磁化力i= 通过电流(a) l= 磁路长度(cm)

l及al值大小,可参照micrometa对照表。例如: 以t50-52材,绕线5圈半,其l值为t50-52(表示od为0.5英寸),经查表其al值约为33nh

l=33*(5.5)2=998.25nh≈1μh

当通过10a电流时,其l值变化可由l=3.74(查表)

h-dc=0.4πni / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)

即可了解l值下降程度(μi%)

9.2 电感计算

介绍一个经验公式

l=(k*μ0*μs*n2*s)/l

其中

μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)

μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1

n2 为线圈圈数的平方

s 线圈的截面积,单位为平方米

l 线圈的长度,单位为米

k 系数,取决于线圈的半径(r)与长度(l)的比值。

计算出的电感量的单位为亨利。

以上均为理论值,实际的电量以实测为准。

十、电感的测量

电感测量的两类仪器:rlc测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电感测量仪。

电感的测量:空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。

由于电感使用的实际电路过多,难以类举。所以我们就在空载情况下的测量加以解说。

电感量的测量步骤:(rlc测量)

1、熟悉仪器的操作规则(使用说明),及注意事项。

2、开启电源,预备15~30分钟。

3、选中l档,选中测量电感量

4、把两个夹子互夹并复位清零

5、把两个夹子分别夹住电感的两端,读数值并记录电感量

6、重复步骤4和步骤5,记录测量值。要有5~8个数据。

7、比较几个测量值:若相差不大(0.2uh)则取其平均值,记得电感的理论值;若相差过大()0.3 uh)则重复步骤2~步骤6,直到取到电感的理论值。

不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此,做任何测量前的熟悉你的测量仪器。你的仪器能做什么。然后按照它给你的操作说明去做即可。

比如:电感测量仪

th2773a 电感测量仪(国产)

测试频率:100hz、1khz;

测试电平:0.3v

测量参数:ls,q;

测量准确度:0.3%

测量速度:8次/秒

主要功能:可设置极限:上超/下超/合格/d不合格:讯响。

th2776 电感测量仪(国产)

测试频率:100hz、120hz 、1khz、10khz、40khz、100khz;

测试电平:0.1v、0.3v、1v;

测量参数:ls-q、esr-q、epr-q;

测量准确度:0.05%

测量速度:1.5次/秒,5.1次/秒,20次/秒

主要功能:四档分选,信号源监视,测量值平均,开机自检等,接口:rs-232c 、handler、printer。

具体仪器的操作详见,各自产品的说明书。

十一、电感在使用过程中要注意的事项

11.1电感使用的场合

潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。

11.2电感的频率特性

在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。

但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。

下面就铁氧体材料的电感加以解说:

铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

11.3 电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。

11.4 使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的l值,对应材料的使用范围。

11.5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出最适合的线经。

附录电感器磁芯材料性能比较表

电感器磁芯材料性能比较表

Iron Powder

(纯)铁粉芯 Hi-Flux

高磁通磁粉芯 Super-MSS

铁硅铝磁粉芯 MPP

铁镍钼磁粉芯 Ferrite

铁氧体磁芯

磁芯材料基本成分组成 100%铁粉 50%镍和50%铁合金粉 85%铁9%硅和6%铝合金粉 81%镍17%铁2%钼合金粉锰锌氧化物与铁氧化物的陶瓷状结合体

气隙形式分布在磁芯内部分布在磁芯内部分布在磁芯内部分布在磁芯内部离散,单独的气隙开口

气隙自身构成有机和无机粘合剂无机粘合剂无机粘合剂无机粘合剂空气

直流偏磁场下,磁导率降低到50%时的直流偏磁场数值 5600A/m(安/米)

70Oe(奥斯特) 9500A/m(安/米)

120Oe(奥斯特) 7200A/m(安/米)

9Oe(奥斯特) 8000A/m(安/米)

10Oe(奥斯特) 5600A/m(安/米)

70Oe(奥斯特)

典型磁芯损-在100kHz,0.05Tesla特斯拉(500高斯)测试条件 800 (mW/cm3) 260 (mW/cm3) 200 (mW/cm3) 120 (mW/cm3) 230 (mW/cm3)

典型磁导率变化百分比-在交流AC磁场从0-0.4特斯拉(0-4000高斯)

+260% 7% -20% -6% -

磁导率范围 3 到100 14 到160 26 到125 14 到350 由气隙开口尺寸决定

典型磁芯损耗,在50 kHz, 0.05 Tesla测试条件下(mW/cm3) 330 (磁导率-75.) 170

(磁导率-125) 80

(磁导率-125) 55

(磁导率-125) 由气隙开口尺寸决定

居里温度(℃) 750℃ 500℃ 600℃ 400℃ 200℃

最大工作温度(℃) 75-130℃ 130℃到200℃ 130℃到200℃

磁芯形状环型或EX型等环型形状环型,E型,罐型等

相对价格水平低高中等高中等

电感和磁珠的什么联系与区别:

磁珠主要用于高频隔离,抑制差模噪声等。

电感是储能组件,而磁珠是能量转换(消耗)器件

电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能组件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过错50MHZ。地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠。

但实际上磁珠应该也能达到吸收高频干扰的目的啊?而且电感在高频谐振以后都不能再起电感的作用了,先必需明白EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。对于扳子的IO部分,是不是基于EMC的目的可以用电感将IO部分和扳子的地进行隔离,比如将USB的地和扳子的地用10uH的电感隔离可以防止插拔的噪声干扰地平面?电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。在模拟地和数字地结合的地方用磁

珠。在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。数字地和模拟地之间的磁珠用多大,磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线),取决于你需要磁珠吸收的干扰波的频率,为什么磁珠的单位和电阻是一样的呢?都是欧姆!!磁珠就是阻高频嘛,对直流电阻低,对高频电阻高,不就好理解了吗,比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

详细论述:

在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性组件和EMI滤波器组件。这些组件包括片式电感和片式磁珠,以下就这两种器述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装组件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除力以及其它类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其它性能特点基本相同。

1.、片式电感(电路谐振和扼流电抗):

在需要使用片式电感的实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振发生电路,振荡电路,时钟电路,脉冲电路,波形发生电路还包括高Q带通滤波器电路。要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振电路稳定的温度变化特性。

1.1、电感构造:

标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(一般为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。

1.2、应用:

A. 在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要关注参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。

B.当作为滤波器使用时,希望宽带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证最小的电压降。 DCR 定义为组件在没有交流信号下的直流电阻。

2. 片式磁珠(消除存在于传输线结构(PCB电路)中的RF噪声):

片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射,这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30Mhz 以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。

2.1磁珠构造:

片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。使用片式磁珠的好处:小型化和轻量化在射频噪声频率范围内具有高阻抗,消除传输线中

的电磁干扰。闭合磁路结构,更好的消除信号的串绕。极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。显着的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF能量)。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。

2.2、要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:

1) 不需要的信號的频率范围为多少,噪声源是谁,需要多大的噪声衰减,环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);

2) 电路和负载阻抗是多少;

3) 是否有空间在PCB板上放置磁珠;

前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要。

总阻抗:总阻抗通过Z=R+2πfL来描述。典型的阻抗曲线如下图所示:

通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。

片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。

使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。

3、片式磁珠和片式电感的应用场合:

3.1、片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDA (个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。

3.2、片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

4、如何选择磁珠进行滤波处理

在产品数字电路EMC设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波的原理以及如何使用呢?铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。

在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此

在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合:片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

磁珠的单位是欧姆,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。

1。交流电和直流电在非信号电路中是起着供给能量的。如供电电路。

小交流电信号在信号电路中起着提供信号能量的。大交流电,直流电在信号电路中起着提供电源。如手机电路的信号为交流信号,手机电路的供电为直流电。又如电视机电路中的信号电路为交流信号,供电电路为将交流220v转成直流电供给电源。

2。整流二极管的作用:将交流电转换成直流电。而不是通直流阻交流。

采用整流二极管的目的也是为了将交流电转换成直流电来供给电路的。

电容是起着通交隔直的作用。

电路采用电容是为了平稳电压波动(滤波电容),满足信号电路要求的。(1,完成功能电路与功能电路间的信号传递,而这些功能电路的直流供电部分是不能互通的。2,完成信号的得分频作用。如高频电路,低频电路)

3,变压器在电路中起着提升或者压降电压的作用。(针对供电电路而言)互感器起着将信号抑制或者信号提升的作用。(针对信号电路而言)分流器起着将高低频信号过滤的作用。

电感计算公式

电感计算公式(转载) 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨 线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝 线圈长度L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 作者:线圈电感的计算公式转贴自:转载点击数:299 1。针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON) L=N2.AL L= 电感值(H) H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A) l= 磁路长度(cm) l及AL值大小,可参照Microl对照表。例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH 当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表) H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后) 即可了解L值下降程度(μi%) 2。介绍一个经验公式 L=(k*μ0*μs*N2*S)/l 其中 μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方) μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1

磁芯材料知识

磁芯材料知識 摘要: 1.磁芯材料基本概念 ui值磁芯的初始透磁率,表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。(ui=B/ H) AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單 1.磁芯材料 基本概念 ui值 磁芯的初始透磁率,表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。(ui=B/H) AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 . 磁滯回線:1﹕B-H CURVES (磁滯曲線) Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉=104高斯﹒ 我們對磁芯材料慢慢外加電流,磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加,當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢,而且會趨近一漸進線,當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度(Bms) Bms高:表明相同的磁通需要較小的橫截面積,磁性元件體積小

Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒ Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/2π奧斯特﹒ Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留 磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一 致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到 零﹒ 從磁滯回線我們可以看出:剩磁大,表示磁芯ui值高。磁滯回線越傾斜,表示Hms越大磁芯的耐電流大。矯頑力越大,磁芯的功率損耗大。 鐵粉芯: 鐵粉芯是磁芯材料四氧化三鐵的通俗說法,主要成分是氧化鐵,價格比較低,飽和磁感應強度在1.4T左右:磁導率范圍從22-100,初始磁導率ui值隨頻率的變化穩定性好,直流電流疊加性能好,但高頻下消耗高。 該材料可以從涂裝顏色來辨認材質,例如:26材:黃色本體/白色底面,52材:綠色本體/藍色底面。該類材料價格便宜,如果感量不很高,該材料是首選。可以根據感量大小和IDC要求,選擇所需材料,8材耐電

各种电感计算公式

导线线径与电流规格表 绝缘导线(铝芯/铜芯)载流量的估算方法 以下是绝缘导 线(铝芯/铜芯)载流量的估算 方法,这是电工基础,今天把这些知识教给大家,以便计算车上的导线允许通过的电流.(偶原在省供电局从事电能计量工作) 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(平方毫米) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流量(A 安培) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 估算口诀:二点五下乘以九,往上减一顺号走。三十五乘三点五,双双成组减点五。(看不懂没关系,多数情况只要查上表就行了)。条件有变加折算,高温九折铜升级。穿管根数二三四,八七六折满载流。 说明:(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l ,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。 表格为导线在不同温度下的线径与电流规格表。 (请注意:线材规格请依下列表格,方能正常使用)

磁芯材料知识

磁芯材料知識 摘要:1.磁芯材料基本概念ui值磁芯的初始透磁率,表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。(ui=B/ H)AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單 1.磁芯材料 基本概念 ui值 磁芯的初始透磁率,表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。(ui=B/ H) AL值:電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 . 磁滯回線:1﹕B-H CURVES (磁滯曲線) Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉=104高斯﹒ 我們對磁芯材料慢慢外加電流,磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加,當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢,而且會趨近一漸進線,當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度(Bms)

Bms高:表明相同的磁通需要較小的橫截面積,磁性元件體積小 Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒ Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/ 2π奧斯特﹒ Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到零﹒ 從磁滯回線我們可以看出:剩磁大,表示磁芯ui值高。磁滯回線越傾斜,表示Hms越大磁芯的耐電流大。矯頑力越大,磁芯的功率損耗大。 鐵粉芯: 鐵粉芯是磁芯材料四氧化三鐵的通俗說法,主要成分是氧化鐵,價格比較低,飽和磁感應強度在1.4T左右:磁導率范圍從22-100,初始磁導率ui值隨頻率的變化穩定性好,直流電流疊加性能好,但高頻下消耗高。

电感线圈计算公式

加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷(2*3.14159) ÷F (工作频率) = 360 ÷(2*3.14159) ÷7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 作者:佚名转贴自:本站原创点击数:6684 文章录入:zhaizl 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨 线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝 线圈长度L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 作者:线圈电感的计算公式转贴自:转载点击数:299 1。针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON) L=N2.AL L= 电感值(H) H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A)

磁芯参数参看

z变压器基础知识 1、变压器组成: 原边(初级primary side ) 绕组 副边绕组(次级secondary side ) 原边电感(励磁电感)‐‐magnetizing inductance 漏感‐‐‐leakage inductance 副边开路或者短路测量原边 电感分别得励磁电感和漏感 匝数比:K=Np/Ns=V1/V2 2、变压器的构成以及作用: 1)电气隔离 2)储能 3)变压 4)变流 ●高频变压器设计程序: 1.磁芯材料 2.磁芯结构 3.磁芯参数 4.线圈参数 5.组装结构 6.温升校核 1.磁芯材料 软磁铁氧体由于自身的特点在开关电源中应用很广泛。 其优点是电阻率高、交流涡流损耗小,价格便宜,易加 工成各种形状的磁芯。缺点是工作磁通密度低,磁导率 不高,磁致伸缩大,对温度变化比较敏感。选择哪一类 软磁铁氧体材料更能全面满足高频变压器的设计要求, 进行认真考虑,才可以使设计出来的变压器达到比较理 想的性能价格比。 2.磁芯结构 选择磁芯结构时考虑的因数有:降低漏磁和漏感, 增加线圈散热面积,有利于屏蔽,线圈绕线容易,装配 接线方便等。 漏磁和漏感与磁芯结构有直接关系。如果磁芯不需 要气隙,则尽可能采用封闭的环形和方框型结构磁芯。 3.磁芯参数: 磁芯参数设计中,要特别注意工作磁通密度不只是受磁化曲线限制,还要受损耗的限制,同时还与功率传送的工作方式有关。 磁通单方向变化时:ΔB=Bs‐Br,既受饱和磁通密度限制,又更主要是受损耗限制,(损耗引起温升,温升又会影响磁通密度)。工作磁通密度Bm=0.6~0.7ΔB 开气隙可以降低Br,以增大磁通密度变化值ΔB,开气隙后,励磁电流有所增加,但是可以减小磁芯体积。对于磁通双向工作而言: 最大的工作磁通密度Bm,ΔB=2Bm。在双方向变化工作模式时,还要注意由于各种原因造成励磁的正负变化的伏秒面积不相等,而出现直流偏磁问题。可以在磁芯中加一个小气隙,或者在电路设计时加隔直流电容。 4.线圈参数: 线圈参数包括:匝数,导线截面(直径),导线形式,绕组排列和绝缘安排。 导线截面(直径)决定于绕组的电流密度。通常取J为2.5~4A/mm2。导线直径的选择还要考虑趋肤效应。如必要,还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。 4.线圈参数: 一般用的绕组排列方式:原绕组靠近磁芯,副绕组反馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式: 1)如果原绕组电压高(例如220V),副绕组电压低,可以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排; 2)如果要增加原副绕组之间的耦合,可以采用一半原绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕一半原绕组的排列形式,这样有利于减小漏感。 5.组装结构:

常用磁芯材料总结

常用磁芯材料 (一)粉芯类 1.磁粉芯 可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;材料具有低导磁率及恒导磁特性,磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。 常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。 (1).铁粉芯 在粉芯中价格最低。磁导率范围从22~100; 初始磁导率me随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。 (2).坡莫合金粉芯 坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯 MPP主要特点是:磁导率范围大,14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,在不同的频率下工作时无噪声产生。粉芯中价格最贵。 高磁通粉芯主要特点是:磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。 价格低于MPP。 (3).铁硅铝粉芯 铁硅铝粉芯主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8KHz以上频率下使用;导磁率从26~125;在不同的频率下工作时无噪声产生;具有最佳的性能价格比。主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。 2. 软磁铁氧体 软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,一般在100KHZ以下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体在100kHz~10兆赫的无线电频段的损耗小。 由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批量生产,因此成本低,又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。 综上所述,可以选择Mn-Zn铁氧体作为磁芯的材料。 轴套材料选择

电感线圈匝数的计算公式

电感线圈匝数的计算公式 计算公式:N=0.4(l/d)开次方。N一匝数,L一绝对单位,luH=10立方。d-线圈平均直径(Cm) 。 例如,绕制L=0.04uH的电感线圈,取平均直径d= 0.8cm,则匝数N=3匝。在计算取值时匝数N取略大一些。这样制作后的电感能在一定范围内调节。 制作方法:采用并排密绕,选用直径0.5-1.5mm的漆包线,线圈直径根据实际要求取值,最后脱胎而成。 第一批加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 作者:佚名转贴自:本站原创点击数:6684 文章录入:zhaizl 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨 线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝 线圈长度L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定

磁材介绍

? Spang & Co 公司分部 开关电源使用的 磁芯

简介 开关电源(SPS)的优点大家都很清 楚。这些装置中所用的各种电路也在文献中 说明得非常清楚。磁芯在开关电源电路中起 重要作用。磁芯可由多种原料经一系列工序 制成,可以有各种形状和大小,如图1所 示。 每种材料都有自己的特性。因此,必须 参考材料特性考察具体情况下对电源磁芯的 要求,从而选择适当磁芯。 本文介绍开关电源磁芯所用的各种磁 性材料、制造方法以及和电源主要部分相 关的有效磁特性。 磁芯可分为以下三种基本类型:(1) 绕帶磁芯,(2)磁粉芯,(3)铁氧体。 图1:各种磁芯。 以下 MAGNETICS 资料详细讲述另外一些磁芯资料,包括材料说明和特性,以及尺寸和特别设计资料: 铁氧体磁芯……………….…………………………….…技术公报FC-601 钼坡莫合金和高磁通磁粉芯.…………………………….技术公报MPP-400 铁硅铝磁粉芯…………….…………………………….…技术公报KMC-2.0 高磁通磁粉芯…………….…………………………….…技术公报HFPC-01 绕帶磁芯…………….…………………………….………技术公报TWC-500 切割型磁芯…………….…………………………….……技术公报MCC-100 电感器磁粉芯设计软件https://www.doczj.com/doc/7f969896.html, 共模电感器设计软件https://www.doczj.com/doc/7f969896.html, 目錄 绕帶磁芯 (1) 磁粉芯 (3) 铁氧体磁芯 (5)

图 2:TWC 剖视图。 绕帶磁芯 图 2 是典型绕帶磁芯的剖视图。这个磁芯由磁合金窄带制成,厚度为 1/2 密尔到 14 密尔。宽度为 1/8” 到若干英寸。金属带首先切成所需宽度,并覆盖上薄的绝缘材料涂层,然后绕制在芯棒上,一圈包着一圈,一直绕到预定厚度。最后一圈通过点焊焊接在前一圈上,防止松开。 绕制时磁芯材料受压,所以会丧失部分磁性。为了恢复这些失去的磁特性,磁芯必须在氢气炉中退火,退火温度接近 1000°C 。 *频率极限是根据处于磁通饱和或接近饱和状态下的材料获得的。频率越高越好,这样磁感应强度就越低-参见正文。 1 MAGNESIL ? 16.5 750 0.012 (3% SiFe ) 0.006 0.004 0.002 100 Hz 250 Hz 1 kHz 2 kHz SUPERMENDUR (铁钴钒合金材料铁钴钒合金材料)) ORTHONOL ? (50% Ni ) 21 940 0.004 0.002 15 500 0.004 0.002 0.001 750 Hz 1.5 kHz 1.5 kHz 4 kHz 8kHZ 坡莫合金 (80% Ni ) 非晶 2605SC (铁基) 7.4 460 15.5 370 0.004 0.002 0.001 0.0005 0.001 4 kHz 10 kHz 20 kHz 40 kHz 20 kHz 非晶 2605-S3 (铁基铁基)) 14 370 0.001 100 kHz 非晶 2714A (钴基钴基)) 5.75 205 0.001 300 kHz kHz 磁材料 饱和饱和磁感应磁感应 强度千高斯 (B m ) 表 1:绕帶磁芯材料的磁特性 居里温度 °C (T C ) 使用使用频率上限频率上限* 带厚带厚((英寸英寸)) 频率

各种电感计算公式

导线线径与电流规格表 绝缘导线(铝芯/铜芯)载流量的估算方法 以下是绝缘导 线(铝芯/铜芯)载流量的估算 方法,这是电工基础,今天把这些知识教给大家,以便计算车上的导线允许通过的电流.(偶原在福建省南平供电局从事电能计量工作) 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(平方 毫米) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流量(A 安培) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 表格为导线在不同温度下的线径与电流规格表。 (请注意:线材规格请依下列表格,方能正常使用)

估算口诀:二点五下乘以九,往上减一顺号走。三十五乘三点五,双双成组减点五。(看不懂没关系,多数情况只要查上表就行了)。条件有变加折算,高温九折铜升级。穿管根数二三四,八七六折满载流。说明:(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可; 铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。

磁芯资料

1.磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2.软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换

各种电感计算公式

导线线径与电流规格表 表格为导线在不同温度下的线径与电流规格表 注意:线材规格请依下列表格,方能正常使用) 载流量 (A 安培 ) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 估算口诀:二点五下乘以九,往上减一顺号走。三十五乘三点五,双双成组减点五。 (看 不懂没关系 ,多数情况只要查上表就行了 )。条件有变加折算,高温九折铜升级。穿管根数二 三四,八七六折满载流。 说明: (1) 本节口诀对各种绝缘线 (橡皮和塑料绝缘线 )的载流量 (安 全电流 )不是直接指出,而是 “截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表 5 3 可以 看出:倍数随截面的增大而减小。“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是 2. 5mm ' 及以下的各种截面铝芯绝缘线 ,其载流量约为截面数的 9倍。如 2.5mm '导线,载流量为 2. 5×9=22.5(A ) 。从 4mm '及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍 数逐次减 l ,即 4×8、6×7、 10×6、16×5、25×4。“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说 的是 35mm ” 的导线载流量为截面数的 3.5 倍,即 35×3.5=122.5(A ) 。从 50mm '及以上 的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减 0. 5。 即 50、70mm '导线的载流量为截面数的 3 倍;95、120mm ” 导线载流量是其截面积数的 2.5 倍, 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 的估算方法 以 下是绝缘导 线 (铝芯/铜芯) 载流量的估算 方法 ,这是电工 基础 ,今天把这 些知识教给大 家,以便计算车 上的导线允许 通过的电 流.(偶原在省 供电局从事电 能 计量工作 ) 铝 芯绝缘导线 载 流量与截面 的倍数关系 导线截面 (平方 毫米) 1 1.5 请 绝缘导线 ( 铝芯 /铜芯 )载流量 载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5

各种合金金属磁芯非晶微晶磁芯介绍

各种合金金属磁芯、非晶、微晶磁芯介绍 一、性能特点: 坡莫合金金属磁芯:各类坡莫合金材料有着各自不同的,较硅钢材料与铁氧体优异的典型磁性能,有着较高的温度稳定性和时效稳定性.高初始磁导率类坡莫合金材料(IJ79,IJ85,IJ86)铁芯常制作电流互感器,小信号变压器;高矩形度类坡莫合金材料(IJ51)铁芯常制作磁放大器,双级性脉冲变压器;低剩磁类坡莫合金材料(IJ67h)铁芯常制作中小功率单极性脉冲变压器. 二、非晶磁芯: ⑴铁基非晶铁芯:在几乎所有的非晶合金铁芯中具有最高的饱和磁感 应强度(1.45~1.56T),同时具有高导磁率,低矫顽力,低损耗,低激磁电流和良好的温度稳定性和时效稳定性.主要用于替代硅钢片,作为各种形式,不同功率的工频配电变压器,中频变压器,工作频率从50Hz到10KHz;作为大功率开关电源电抗器铁芯,使用频率可达50KHz. ⑵铁镍基非晶铁芯:中等偏低的饱和磁感应强度(0.75T),高导磁率, 低矫顽力,耐磨耐蚀,稳定性好.常用于取代坡莫合金铁芯作为漏电开关中的零序电流互感器铁芯. ⑶钴基非晶铁芯:在所有的非晶合金铁芯中具有最高的磁导率,同时 具有中等偏低的饱和磁感应强度(0.65T),低矫顽力,低损耗,优异的耐磨性和耐蚀性,良好的温度稳定性和时效稳定性,耐冲击振动.主要用于取代坡莫合金铁芯和铁氧体铁芯制作高频变压器,滤波电感,磁放大器,脉冲变压器,脉冲压缩器等应用在高端领域(军用) 三、微晶磁芯: 较高的饱和磁感应强度(1.1~1.2T),高导磁率,低矫顽力,低损耗及良的稳定性,耐磨性,耐蚀性,同时具有较低的价格,在所有的金属软磁材料芯中具有最佳的性价比,用于制作微晶铁芯的材料被誉为"绿色材料".泛应用于取代硅钢,坡莫合金及铁氧体,作为各种形式的高频(20KHz100KHz)开关电源中的大中小功率的主变压器,控制变压器,波电感,储能电感,电抗器,磁放大器和饱和电抗器铁芯,EMC滤波器共电感和差模电感铁芯,IDSN微型隔离变压器铁芯;也广泛应用于各种类同精度的互感器铁芯. 环型规格范围: 磁芯最大外径:750mm 磁芯最小内径:6mm 磁芯最小片宽:5mm 磁芯最大片宽:40mm (可叠加得到更宽) 其他规格可以根据客户需求订做 四、参考说明: 坡莫合金金属磁芯,非晶,微晶磁芯电磁性能状态: 横磁热处理,低Br,有一定的恒导特性,适用于小功率单极性脉冲变压器,单端开关电源变压器,滤波电感,电抗器; 常规热处理,低Pc,极低的激磁电流;适用于中频变压器; 纵磁热处理,高Br,适用于配电变压器,中频变压器,双端开关电源变压器,大功率双极性脉冲变压器,饱和电抗器及脉冲压缩器. 摘要:结合应用实例,重点介绍了在不同应用场合选用非晶与超微晶材料的种类及其特点,并与其它磁性材料作了对比。关键词:铁基非晶材料;铁基超微晶材料;磁导率;矫顽力;损耗 五、非晶与超微晶材料的应用 磁材料120×60×40磁芯。按照 E=4.44f×Bm×N×Sc×10-4(1)

磁芯材料分析

磁性材料 一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ,ρ 降低, 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。2. 常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按(主要成分、磁性特点、结构特点)制品形态分类: (1) 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)、铁氧体磁芯

磁材设计公式

磁材设计公式 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

磁材设计公式 电感(L)可以根据电感系数(AL)算出。 AL=电感系数(nH/N2) N=绕线圈数 电感量也可以由相对磁导率和有效的磁芯面积。 A=有效磁芯截面积(cm2) l=有效磁路长度(cm) μ=相对磁导率(无量纲) 有效磁路长度 对于环形磁芯,磁粉芯面积(A)与磁粉芯横截面面积相同.根据安培定律,有效磁路长度等于安培匝(NI)除以平均磁化力。利用安培定律和平均磁化力能得出有效磁路长度的计算公式。 OD=磁芯外径(cm) ID=磁芯内径(cm) 磁芯磁通密度 利用法拉第定律,最大磁通密度(Bmax)可以用下面公式算出: Bmax=最大磁通密度

Erms=通电电压 磁场强度 利用安培法,磁场强度(H)是: N=绕线圈数 I=峰值电流大小(A) l=有效磁路长度(cm) 磁导率 根据磁场强度可以计算磁通密度,根据一下公式可以计算出相对磁导率 μ=相对导磁率 B=磁通密度(G) H =磁场强度(O) 关键字:铁硅铝磁芯,PFC储能电感,铁硅铝磁芯电感量计算 铁硅铝磁芯(NPS磁芯),又叫Sendust(山达斯合金),是用铁、硅、铝按一定比例组成的合金粉末,然后压制成环或其他形状。铁硅铝磁芯在同比其他磁芯具有低价格,低磁损耗,是PFC储能电感的最理想选择,该磁芯具有很高性价比,因此也得到了广泛应用。在设计电感的过程中,首先也考虑的问题是电感量的问题。在此,我们也对电感量的计算做简单介绍。在介绍电感量计算方法之前,先介绍静态电感量和需求感量。

磁芯材料(基础)

2.软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp。 居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1.软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直到现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 2.常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按(主要成分、磁性特点、结构特点)制品形态分类: (1)粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(HighFlux)、坡莫合金粉 芯(MPP)、铁氧体磁芯 (2)带绕铁芯:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金 三常用软磁磁芯的特点及应用 (一)粉芯类 1.磁粉芯 磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。主

磁芯材料分析

一.磁性材料的基本特性 1.磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度 M或磁感 应强度B,它们随磁场强度 H的变化曲线称为磁化曲线(M?H或B?H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度 M达到一个确定的饱 和值Ms,继续增大H , Ms保持不变;以及当材料的 M值达到饱和后,外磁场 H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿 MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M?H曲线或B?H曲线上的某一点,该点常称 为工作点。 2.软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs :其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br / Bs 矫顽力He :是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率”是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率卩、1最大磁导率gm>微分磁导率gd振幅磁导率ga有效磁导率ge脉冲磁导率gp 居里温度Te:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ e Pe f2 t2 / ,p降低, 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力 He;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度 t及提高材料的电阻率p。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW) /表面积(cm2 ) 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压?电流特性。器件的电压?电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1.软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压 器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制岀了硅 钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。 到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,岀现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40 年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产岀了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发 展,研制岀了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料一非晶态软磁合金。 2.常用软磁磁芯的种类 铁、钻、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按(主要成分、磁性特点、结构特点)制品形态分类: ⑴粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux )、坡莫合金粉芯(MPP )、

磁芯电感的计算公式

阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH), 设定需用360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨 线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝 线圈长度L单位: cm

频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 1.针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON) L=N2.AL L= 电感值(H) H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A) l= 磁路长度(cm) l及AL值大小,可参照Microl对照表。 例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH L=33.(5.5)2=998.25nH≈1μH 当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表) H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后) 即可了解L值下降程度(μi%) 2.介绍一个经验公式 L=(k*μ0*μs*N2*S)/l 其中 μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)

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