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软磁铁氧体材料的应用及其性能要求

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发布时间: 2020年12月03日

对软磁铁氧体,通常希望磁导率μi和电阻率ρ要高,矫顽力Hc和损耗Pc要低。根据使用的不同,还会对材料的居里温度、温度稳定性、磁导率减落系数、比损耗系数等有不同的要求。(1)锰锌系铁氧体材料分为高磁导率铁氧体和高频低功耗铁氧体(又称功率铁氧体)两类。锰锌高磁导率铁氧体的主要特性是磁导率特别高,通常把μi

对软磁铁氧体,通常希望磁导率μi和电阻率ρ要高,矫顽力Hc和损耗Pc要低。根据使用的不同,还会对材料的居里温度、温度稳定性、磁导率减落系数、比损耗系数等有不同的要求。

(1)锰锌系铁氧体材料分为高磁导率铁氧体和高频低功耗铁氧体(又称功率铁氧体)两类。锰锌高磁导率铁氧体的主要特性是磁导率特别高,

通常把 μi≥5000的材料称为高磁导率材料,一般要求μi≥12000。

锰锌高频低功耗铁氧体又称功率铁氧体,对功率铁氧体材料,在性能上的要求是:较高的磁导率(一般要求μi≥2000)、高的居里温度、高表观密度、高饱和磁感应强度和高频下的超低磁芯损耗。


(2)镍锌系铁氧体材料,在1MHz以下的低频范围内,NiZn系铁氧体材料的性能比不上MnZn系,但在1MHz以上,由于它具有多孔性及高电阻率,因而大大优于MnZn系而成为高频应用中性能最好的软磁材料。其电阻率ρ可达108Ω・m,高频损耗小,特别适用于高频 1~300MHz;而且NiZn系材料的居里温度较MnZn高,Bs亦高至0.5T,Hc亦可小至10A/m,适用于各种电感器、中周变压器、滤波线圈、扼流圈。镍锌高频铁氧体材料具有较宽的频宽和较低的传输损耗,常用于高频抗电磁干扰以及高频功率与抗干扰一体化的表面贴装器件,作为抗电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)磁芯。镍锌功率铁氧体可以做成射频宽带器件,在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换,其频率下限在几千赫兹,而上限频率可达几千兆赫兹;镍锌功率铁氧体材料用在DC to DC变换器中可以使开关电源的频率提高,使电子变压器的体积和重量进一步缩小。


常见磁环 - 一般连接线上的磁环基本分为2种,一种是镍锌铁氧体磁环,还有一种是锰锌铁氧体磁环,它们各起着不同的作用。

锰锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点,且在低于1MHz 的频率时,具有较低损耗的特性。

镍锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性,及在高于1MHz的频率亦产生较低损耗等。锰锌铁氧体的磁导率在几千---上万,而镍锌铁氧体为几百---上千。铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。所以,在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体;反之则用锰锌铁氧体。或在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌铁氧体,这样可以抑制的干扰频段较宽。 磁环的内外径差值越大,纵向高度越大,其阻抗也就越大,但磁环内径一定要紧包电缆,避免漏磁。 磁环的安装位置应该尽量靠近干扰源,即应紧靠电缆的进出口。


目前应用最广泛 的软磁铁氧体材料当属尖晶石型的锰锌系列和镍锌系列,从应用角度来看,它们又可分为高磁导率、高频大功率(又称功率铁氧体)和抗电磁干扰的(EMI)铁氧体等几种类型。