压粉磁芯的开发应用

磁芯材料的发展

  随着现代通讯电子技术计算机工业的迅猛发展,电源频率由数十千赫提高到数十乃至数百兆赫,目的在于不断地满足电源小型化、片式化、模块化的要求,其间不少新研制的电磁铁芯材料如1j85、钴基非晶材料曾适应了电源发展要求;然而在形成产业化的过程中,非晶微晶电子元件铁芯材料受到工作磁密低、带极薄、填充系数低、价格高、性脆、不易成形等方面的影响,作为通讯机各种滤波电感磁芯,与铁氧体、铁粉芯相竞争,显得分外吃力。另一方面,近年来,在适合车、舰、机械、石油、化工、煤矿等国防工矿场合采用加固电源模块,要求高频磁芯,频带宽,温度性能及一致性好,能抵抗恶劣环境,作为非晶微晶金属卷绕小铁芯,是不堪承受的。现在我们采用非晶微晶金属为原料,二次加工研制开发高频廉价优质超细非晶微晶磁粉芯,满足通讯业各种高频电子器件要求,形成新型实用高频电子磁芯系列产品,其应用范围涉及计算机、工业自控、仪器仪表、开关电源、ups电源、程控交换机、复印机等设备中,发展前景好,经济效益可观。

  涉及的产品品种、特性及用途如下:

  a.铁系结晶态磁芯纯铁铁磷铁硅铝

  b.镍系结晶态粉芯2-81钼坡莫合金50-50坡莫合金

  c.铁系非晶态粉芯铁磷碳铁铬磷碳

  d.铁系纳米晶粉芯铁铜磷碳铁铜铌硅

  在有线无线电工程中,要求线圈电感不随外磁场而变化,即要求磁体在较宽的磁感应(b)和频率(f)范围内μ值恒定,μ值随时间和温度变化小,高频损耗低,这类磁体产品适用于中高频变压器、高频滤波器、充电线圈、加感线圈、储能和滤波扼流圈等。

  纯铁铁粉芯,饱和磁密度(bs)最高,居里点高,温度稳定性较好,由于比损耗系数较大,因而吸收噪音效果好,目前铁粉芯被大量用来制作各种高频整流电路中的平滑扼流圈、电感以及抑制差模干扰的滤波电感,国内市场能见到的大多数是台湾和日本公司的铁粉芯产品,系列全,量产大,价格低廉,广东珠海可达电子公司利用美国技术,专门从事铁粉芯生产,其品牌有ca50-26、ca68-26、ca80-26、ca106-26、ca130-26,销路广,也颇有实力。

  然而,传统法压制的铁粉芯,密度低也不适合交变场下应用,近来制法上有两项新的进展,一是加热压制,所涉及的fe-p(0.45%p),压粉芯烧结密度可达。另一项是热塑料涂层的铁粉颗粒磁压制件,具有优良结构性和高频磁特性,机械强度达到250mpa,f~100khz都保持恒定μ值。

  镍系坡莫合金,钼坡莫合金磁粉芯,国外称mppcore,它具有最低损耗,最高μ值、温度系数小,在不同交流磁密和温度下仍保持μ值恒定。适用于开关电源直流输出电感器,精密高频调谐电路,高q值电感负载线圈,抑制电磁干扰(emi)和射频干扰(rfi)滤波器和各通讯电子产品中。恒定μ值为14μ、26μ、60μ、125μ、147μ、160μ、173μ、205μ、250μ、300μ、350μ、共11种。

  近年来,美国阿诺公司推出一种高磁密磁粉芯,称hfcore,组成为50-50ni-fe饱和磁密高(1.5t),适于高能量存储器,在ac励磁dc偏磁和温度变化条件下具有稳定的导磁率,合适的用途为开关电源储能电感,线路噪声滤波器,要求低br、高的增量磁感(△b)的脉冲变压器等。恒定导磁率范围有14μ、26μ、60μ、125μ、147μ、160μ共6种。国内也已开发了一种50-50坡莫粉芯,它具有高磁密(1.5t)高初始磁导率(60-200),使用频率≤1mhz,最高工作温度温度稳定性好,铁损低,安装灵活性好,在德国vac公司产品中是将其作为高频功率铁芯加以推荐的,称hf50-50粉芯。

  超铁硅铝磁粉芯,称super.mss.core具有高电阻率,低磁致伸缩系数,损耗值比铁粉芯及带气隙铁氧体磁芯要小,成本比mpp磁芯低,在开关电源中用作储能电感和滤波电感,铁损低,噪声小,dc偏磁特性优于磁粉芯,恒定导磁率有26μ、60μ、75μ、90μ、125μ5种。

  1986年,美国首先制成非晶态磁粉芯ps-21,pms-1,日本东芝、日立、tdk、大阪公司也先后制成非晶电感磁芯,其体积约为铁氧体的1/2,与硅钢扼流圈相比,电源效率提高1.5~6.5%,铁芯温升低,作为光通讯终端机高频扼流圈,比2-81钼坡莫合金粉芯高频损耗低,品质因素大大提高,电感一频率特性稳定。

  采用急冷技术制取非晶微晶合金由于带薄而大大地限制了这种优良材料的应用范围。寻求三维块状急冷材的制作方法及其理论依据,势在必行。急冷技术(雾化法和带粉碎法)制作压粉磁芯产品今已面市,铁基超微晶合金磁粉芯综合磁性、高频、温度特性及环境稳定性均属优上,作为电感元件其电感量和品质因素高,特别适合于高频大电流各种开关电源变换器及功率因数校正,(pfc)技术中扼流圈、滤波电感、储能电感等。铁基超微晶磁粉芯应用上的特色,在于远优于铁粉芯和铁硅铝粉芯,而今其在高频(150~200khz)大功率开关电源、ups电源、

  • 压粉磁芯的开发应用已关闭评论
    A+
发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计