高频铁氧体磁芯

铁氧体磁芯高频损耗的有效值法测量

代学刚，兰中文»王豪才

(电子科技大学信息材料工程学院»四川成都610054)

摘要:磁芯损耗的测试方法有很多，如谐振法 ' 电桥法、功率表法等，但是这些测试方法均用在较低

频率*随着功率铁氧体磁芯的使用频率越來越高，逬一步硏究高频下的磁芯损耗测量方法成为必要。m

了国际电工委员会(1EC)发布的有效值法的原理，并用组成的瀏试系统进行了一些测试 > 最后对测试所得的 数据进行了分析，结果表明磁芯损耗曲线与经验公式P=KBnp-p吻合。

矢键词:铁氧体;高频损耗;有效值法

1高频下帙氧体逼芯的损耗

介所周知，铁氣体磁芯损耗(P)是由磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)和剩余损耗(Pr)构成的。在高频功率 铁氧体的配方和工艺过程中，必须细化晶粒并使晶粒均匀完整•这样可以认为剩余损耗(Pr)为一常数;而P e和Ph与使用频率和工作磁感应强度峰-绦值Bp-p有矢•当频率一定时，磁芯功率损耗Ph+Pc«。参考 礒芯损耗公式Ph=KhfmBnp-p、Pe = KefkBlp-p (其中Kh和Ke分别是磁滞损耗系数和涡流损耗系数， 巳有的经验公式认为m=l、k=2、”1=1.9〜2.9)，这样总的损耗可表示为P=KBnp-p。那么在频率较高(大 于200kHz且频率一定)时磁芯损耗是否仍然符合P=KBnp-p这种矣系呢?而其中的n值又应为多少呢?这 显然是一个值得硏究的问题・

2有效值法原理

有效值法为国际电工委员会(IEC)推荐的高频下铁氧体磁芯损耗的測试方法之一 > 其原理见图1 •图1 中G为功率信号源;Nl、N2、N3分另！J为磁化绕组(匝数为nl)、测jfi绕组(匝数为n2)、礒通密度測邀绕组(匝

数为n3)；Rl为电流取样电阻;A和B为有效值电压表;K1和K2为双刀开矢的两个状态。磁芯中的Bp-p可

由有效值表B的读数值VB nns求得・根据

JP6 式中，•咯是磁芯有效截面积。

高频磁芯材料

一、引言

高频磁芯材料是电子元器件中的重要组成部分，广泛应用于通信、计算机、医疗、军事等领域。它们具有高磁导率、低损耗、稳定性好等特点，能够有效提高电路的工作效率和性能。

二、高频磁芯材料的分类

1. 粉末冶金磁性材料

粉末冶金磁性材料是由铁素体和氧化物等粉末混合制成的，具有高饱和感应强度和低损耗等特点。常见的粉末冶金磁性材料有铝镍钴铁氧体（AlNiCo）、钕铁硼（NdFeB）等。

2. 氧化物陶瓷材料

氧化物陶瓷材料是由氧化物粉末经过成型、压制和烧结等工艺制成的，具有高饱和感应强度、稳定性好等特点。常见的氧化物陶瓷材料有锰锌铁氧体（MnZn）、镍锌铁氧体（NiZn）等。

3. 碳酸盐陶瓷材料

碳酸盐陶瓷材料是由碳酸盐和氧化物等原料经过混合、成型、烧结等工艺制成的，具有高饱和感应强度、低损耗等特点。常见的碳酸盐陶瓷材料有钙铁镁锰碳酸盐（CaFeMgMnCO3）等。

三、高频磁芯材料的性能指标

1. 饱和感应强度

饱和感应强度是指在给定的磁场下，磁芯材料所能达到的最大磁通密度。它是衡量磁芯材料性能优劣的重要指标之一。

2. 矫顽力

矫顽力是指在给定的外加磁场下，使材料中原本无规则排列的自由电子转变为有序排列，形成一定大小的磁畴所需施加的外加场强。它是衡量磁芯材料抵抗外界干扰能力的重要指标之一。

3. 损耗

损耗是指在交变电场或交变磁场作用下，由于分子内部摩擦、涡流等原因导致的能量损失。它是衡量磁芯材料能否有效地传递信号的重要指标之一。

四、高频磁芯材料的应用

1. 通信领域

高频磁芯材料在通信领域中广泛应用于滤波器、隔离器、耦合器等电路中，能够有效阻止不同频率信号之间的相互干扰，保证通信质量。

2. 计算机领域

高频磁芯材料在计算机领域中广泛应用于存储器、微处理器等电路中，能够有效提高数据传输速度和计算效率。

3. 医疗领域

高频磁芯材料在医疗领域中广泛应用于医学成像设备中，如核磁共振成像（MRI）等。它们具有高饱和感应强度和低损耗等特点，能够提供清晰的图像，并且不会对人体产生辐射危害。

高导锰锌铁氧体磁芯

高导锰锌铁氧体磁芯是一种具有高磁导率、低能耗和稳定性好的磁芯材料。它主要由锰锌铁氧体材料制成，广泛应用于各种大气压下用的直流、低频和高频电磁设备中。这种磁芯在高频、高磁通密度工作条件下具有较低的功率损耗，因此适用于开关电源变压器、LCD及PDP电源转换器和外部电源适配器等大功率设备。

高导锰锌铁氧体磁芯具有以下特点。

1.高磁导率：高导锰锌铁氧体磁芯的磁导率较高，有助于提高设备的效率和性能。

2.低能耗：高导锰锌铁氧体磁芯的能耗较低，有助于降低设备的运行成本。

3.稳定性好：高导锰锌铁氧体磁芯具有较好的稳定性，能够保证设备在长时间运行过程中的性能稳定。

4.广泛应用：高导锰锌铁氧体磁芯可广泛应用于各种大气压下用的直流、低频和高频电磁设备中，如开关电源变压器、LCD及PDP电源转换器和外部电源适配器等。

在一些高导锰锌铁氧体磁芯产品中，如EE35高导锰锌铁氧体磁芯，采用了双槽立式2+2骨架，有助于提高磁芯的稳定性和性能。

铁氧体磁芯作用

铁氧体磁芯是一种广泛应用于电子设备中的磁性材料，它的主要作用是在电路中实现信号传输和信号增强的功能。本文将从铁氧体磁芯的基本原理、分类、应用等方面探讨其作用。

一、铁氧体磁芯的基本原理

铁氧体磁芯是由氧化铁和其它金属氧化物组成的一种磁性材料，它的基本原理是利用铁氧体的磁性特性实现电路中的信号处理。当电流通过铁氧体磁芯时，由于它的磁导率和磁饱和度等特性，磁场会被集中储存并传输。

铁氧体磁芯由于其特有的磁性特性，可以被用于部分电磁能量转换、磁场传输、磁场干扰、储存等方面。在电磁学、电子学等领域都有广泛的应用。

二、铁氧体磁芯的分类

铁氧体磁芯可以被分为环形、柱形、棒形和简易型等不同形状的磁芯。

环形磁芯主要用于射频应用，它们是像磁环一样的封闭磁路，可以形成一个低损耗、低噪声的磁场。

柱形和棒形磁芯主要用于低频和中频应用，它们是由直径小于1毫米、长度大于2毫米的圆柱体尺寸的磁芯。它们的短路电阻是较低的，所以可以被用于高频应用。 简易型的磁芯可以由铁氧体磁材料裁剪成带状或U型，然后装在变压器或滤波器等应用中。这些磁芯可以实现线性和不线性磁性。

三、铁氧体磁芯的应用

铁氧体磁芯广泛应用于电子产品中，主要有以下几个方面：

1、磁性传输：铁氧体磁芯可以被用于电磁学领域中的磁传输。当电流通过铁氧体磁芯时，它的磁场被集中储存并传输，从而实现信号处理的目的。

2、电信表头：铁氧体磁芯被应用于电信表头中。当电话呼叫时，铁氧体磁芯作为电话传输线路的一部分来进行电流传输，在电流的传输中起到磁性信号的扩散和其它相应的功能。

3、变压器：铁氧体磁芯的磁性特性可以实现变压器中的电压调节，因此可以被广泛应用于各种电力设备中。

4、滤波器：铁氧体磁芯也可以被用于滤波器中。滤波器本身就是电路中的一个重要部分，铁氧体磁芯作为滤波器的核心部分，在实现滤波和其他相应的功能过程中起到了非常重要的作用。

5、电磁隔离：铁氧体磁芯被用于电磁隔离中。电磁隔离是一个非常重要的应用领域，在很多场合，如医疗电气设备中，电磁隔离可以提高电气设备的安全性能。 以上是铁氧体磁芯的主要应用领域，它在电子产品的开发和应用中都起到了重要的作用。