鐵硅鋁磁芯優(yōu)勢(shì)

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1、究竟是選擇磁粉芯，還是鐵粉芯?相信這個(gè)許多工程師在進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源方案的設(shè)計(jì)中經(jīng)常碰到。在高功率電感磁芯選擇的問(wèn)題上，磁芯、粉芯、鐵硅鋁以及鐵氧體中的選擇和比較是工程師經(jīng)常探討的問(wèn)題。市場(chǎng)上高功率電感的磁芯選擇還是挺多的，可供選擇的電感材料有：鐵硅鋁(KoolMμ)、鐵粉芯、鐵硅(硅鋼疊片)、間隙鐵氧體、鉬坡莫(MPP)和高磁通(HighFlux)等。那么他們究竟有什么特性適合怎么樣的應(yīng)用呢?　　磁芯材料比較　　鐵硅鋁與間隙鐵氧體　　鐵硅鋁和間隙鐵氧體是兩種常用的材質(zhì)，在軟飽和方面，間隙鐵氧體必須在下降曲線(xiàn)的安全區(qū)進(jìn)行

2、設(shè)計(jì)。鐵硅被設(shè)計(jì)在受控制的下降曲線(xiàn)范圍中，這樣就能夠提供好的容錯(cuò)特性，特別是在高功率時(shí)候。信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)　　在磁通量比較方面，假設(shè)特定的50%下降設(shè)計(jì)點(diǎn)，鐵硅鋁(KoolMμ)的磁通量是間隙鐵氧體的2倍以上,這使磁芯的尺寸可縮小35%，設(shè)計(jì)時(shí)可以把磁芯的尺寸縮小30%至35%。　　軟飽和曲線(xiàn)使鐵硅設(shè)計(jì)本身具有容錯(cuò)能力，而間隙鐵氧體則沒(méi)有?！　¤F氧體磁能力隨溫度變化，而鐵硅保持相對(duì)穩(wěn)定。很多鐵氧體供應(yīng)商或者廠(chǎng)家會(huì)給出產(chǎn)品在25℃到100℃不同環(huán)境下材質(zhì)的差異。由于鐵硅鋁的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)和間隙鐵氧體不同，隨著溫度

3、改變，變化不會(huì)很大。信息來(lái)源:http://www.tede.在邊緣損耗方面，鐵硅不會(huì)發(fā)生邊緣損耗，而間隙鐵氧體有很大的邊緣損耗。鐵芯的間隙部分隨著溫度的增加損耗會(huì)增加。鐵硅鋁(KoolMμ)也有間隙，但是這是均勻的分布式間隙，因?yàn)檫@個(gè)形式，在高功率的應(yīng)用上會(huì)更好。信息來(lái)自:www.t對(duì)于尺寸和儲(chǔ)能，從鐵硅鋁(KoolMμ)與錳鋅鐵氧體在LI2值比較中可以看出，當(dāng)尺寸都是55mm的大小，測(cè)試鐵硅鋁用60μ，鐵硅鋁(KoolMμ)在體積大小的情況下，儲(chǔ)能大概是錳鋅鐵氧體的2倍多，如表1所示?！　《?dāng)儲(chǔ)能是一樣的時(shí)候，

4、LI2值一樣，鐵硅鋁(KoolMμ)體積縮小了很多，對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，這有效縮小了設(shè)計(jì)尺寸。如表2所示。表1.鐵硅與錳鋅鐵氧體之LI2值的比較信息來(lái)自:www.tede.cn表2.鐵硅與錳鋅鐵氧體尺寸上之比較　　間隙鐵氧體也有很多優(yōu)點(diǎn)，間隙鐵氧體可以有很高的有效磁導(dǎo)率μeff，鐵氧體可以在500以上而鐵硅目前受限于μeff=125。間隙鐵氧體使用在一些低功率的設(shè)計(jì)時(shí)更為適合。間隙鐵氧體電感系數(shù)的公差值較低，如果工藝好的話(huà)，多數(shù)的鐵氧體電感系數(shù)的公差值為±3，而鐵硅為±12%。間隙鐵氧體有較多種類(lèi)的形狀，有PotCor

5、es、EFD's、PQ's等等，而鐵硅形狀目前受限于E-Core、U-Core&Blocks。信息來(lái)自:www.tede.cn　　鐵硅鋁與鐵粉芯　　除了承受直流偏置外，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電感器還有一定交流電，通常在10kHz至300kHz。這種交流電流會(huì)產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，造成磁芯損耗并導(dǎo)致磁芯變熱。這種情況在鐵硅鋁(KoolMμ)中會(huì)減少，因此電感更有效率，溫度更低。鐵硅鋁(KoolMμ)的磁芯損耗低于鐵粉芯。關(guān)于接近零的磁致伸縮問(wèn)題，鐵硅鋁(KoolMμ)非常適用于消除濾波電感中的音頻噪音。鐵硅鋁(Kool

6、Mμ)在制造時(shí)沒(méi)有使用有機(jī)粘結(jié)劑，因此，沒(méi)有任何熱老化的問(wèn)題。所有鐵硅鋁(KoolMμ)磁芯都能在200℃下連續(xù)操作，相對(duì)的，鐵粉芯有磁致伸縮。鐵硅鋁與硅鐵信息來(lái)源:http://www.tede.cn　　大型電感器中也會(huì)使用特級(jí)的硅鐵疊片，通常是塊狀或條狀。硅鐵的優(yōu)勢(shì)在于飽和磁通密度較高。鐵硅形狀(E、U、I型的磁芯)也可以經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造應(yīng)用于大型電感器。雖然硅鐵有較高的飽和磁通密度，但鐵硅具備更多優(yōu)點(diǎn)，例如較好的軟飽和度、很低的磁芯損耗、溫度穩(wěn)定性和較低的成本。圖1為各種大型鐵硅鋁器件。圖1.各種大型鐵硅鋁器件

7、　　硅鐵塊具有離散間隙，與鐵硅鋁(KoolMμ)的分步式間隙不同，因此隨著電流增加，飽和出現(xiàn)要快的多。鐵硅鋁(KoolMμ)可利用飽和曲線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出較小的電感器。硅鋼裝配件中所用的環(huán)氧樹(shù)脂中一般不能像鐵硅鋁(KoolMμ)在200℃操作。鐵硅鋁(KoolMμ)成本低于同等大小的硅鋼塊?！　≡阼F損的部分，鐵硅的磁芯損耗遠(yuǎn)低于硅鋼疊片。用20μ鐵硅鋁和硅鐵相比較，在10kHz和50kHz的頻率情況下，硅鐵的磁損更厲害?！　¤F硅鋁的特點(diǎn)和應(yīng)用　　鐵硅鋁(KoolMμ)是什么呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它是由鋁-硅-鐵組成，它擁有相

8、當(dāng)高的Bmax(1050mT)，它的磁芯損耗遠(yuǎn)低于鐵粉芯及高磁通，有低磁致伸縮(低噪音)，是低成本的儲(chǔ)能材料，無(wú)熱老化，可以用于替代鐵粉芯，在高溫下性能非常穩(wěn)定。信息來(lái)源:http://www.t總結(jié)一下鐵硅鋁的特點(diǎn)：適當(dāng)?shù)某杀荆瑑?yōu)于鉬坡莫合金/高磁通以及復(fù)合合金;較低的損耗，優(yōu)于鐵粉芯;高飽和度，優(yōu)于間隙鐵氧體;接近零的磁致伸縮，優(yōu)于鐵粉芯;無(wú)熱老化現(xiàn)象，