磁粉芯材质说明
金属磁粉芯产品制作主要用到以下几种材质:
1).鉬坡莫合金粉芯磁芯(MPP cores) 成分:Mo-Ni-Fe
在所有粉芯磁芯中,MPP粉芯磁芯具有最小的磁芯損耗和最好的溫度穩定性。典型情況下,溫度至140℃,電感的公差漂移都小於1%。MPP磁芯的初始磁導率(μi)有26,60,125,160,173,200,500。MPP磁芯具有高電阻率,低磁滯損耗和渦流損耗,在直流偏置和交流條件下有非常好的電感穩定性等優點。同其他粉芯材料相比,MPP價格最貴,但是在磁芯損耗和穩定性方面性能最好。
特性:
a. 在所有粉芯材料中損耗最低;
b. 低磁滯損耗,因此信號失真小,剩餘損耗小;
c. 最好的溫度穩定性;
d. 最大磁感應強度為8000高斯(0.8特斯拉);
應用:
a. 諧振電路;
b. 高Q濾波器;
c. 負載線圈;
d. 變壓器;
e. 扼流圈;
f. 差模電感濾波器;
g. 直流偏置輸出濾波器。
2).高磁通磁芯(High Flux Cores) 成分:Ni-Fe
高磁通粉芯是由50%的鎳和50%的鐵組成的合金粉末。基本材料和鐵鎳合金帶很相似。高磁通粉芯有更高的儲能能力,更高的飽和磁感應強度。飽和磁感應強度大約為15000高斯(1500mT),與鐵粉芯磁芯不相上下。高磁通磁芯比Sendust的損耗更低,但是比MPP的損耗稍高。高磁通磁芯廣泛用於高直流偏置情況下。
應用:
a. 線路噪聲濾波器中電感必須在大交流工作電壓下不飽和;
b. 開關調整電感(承受大直流偏置);
c. 由於該材料的剩餘磁感強度幾乎為零,因此適合用於脈衝變壓器和反激變壓器中,由於剩磁為零,有效磁感應增量幾乎為15K高斯(從0到15K),因此,是脈衝變壓器和反激變壓器的理想材料。
3).鐵硅鋁(Kool Mu/Sendust Cores) 成分: Fe-Si-Al
Sendust在Magnetics公司又名Kool Mu。取名Sendust是由於該材料首次在日本一個叫Sendai的地方使用而得名。取名叫‘dust’core,因此名叫Sendust。通常,Sendust cores同鐵粉芯相比有更低的損耗,但是比MPP的損耗高。相比鐵粉芯,Sendust磁芯損耗低40%到50%。Sendust磁芯也表現出非常低的磁滯伸縮系數。因此,特別適合用於要求低音頻噪聲的場合。Sendust磁芯的飽和磁感應強度高達10000gauss,比鐵粉芯略低。然而,Sendust比MPP和集中氣隙鐵氧體的儲能能力高。
Sendust磁芯的初始磁導率分為60和125。Sendust磁芯在交流激勵下的磁導率或電感量變化最小。在高溫下具有極佳的溫度穩定性,從室溫到125度電感的變化範圍小於3%。然而,當溫度下降到65度時,對於125材料,電感量下降大約15%,同時,還值得注意的是隨著溫度的升高,Sendust的電感量下降,而其他的粉芯材料卻是隨著溫度的升高,電感量增加。因此,對於需要溫度補償的場合可以採用Sendust和其他材料的復合結構。
Sendust磁芯的成本低於MPP或high fluxes,但是比鐵粉芯稍貴。
特性:
a. 比鐵粉芯有更低的損耗;
b. 低磁滯伸縮系數,低音頻噪聲;
c. 良好的溫度穩定性,從-15℃到125℃電感量偏移低於4%;
d. 最大磁感應強度為:10000gauss(1.0tesla);
應用:
a. 開關調整器或開光電源中的功率電感;
b. 反激變換器或脈衝變壓器(電感);
c. 扼流圈;
d. 在線噪聲濾波器;
e. 調光燈相位控制電路程(低音頻噪聲);
f. 調速電機控制設備。
4).鐵粉芯磁芯(Iron Powder cores) 成分:Fe
鐵粉芯是粉芯材料中成本最低的材料。與MPP,High Flux或Sendust磁芯,鐵粉芯提供了低成本的設計方案選擇。它是所有粉芯材料中損耗最大的材料,但是可以通過使用更大尺寸的磁芯來補償。在許多應用中,空間佔用和較高的溫升不是特別重要,而成本更為重要,此時,鐵粉芯是最佳的選擇,鐵粉芯分為兩類:羰基鐵粉芯和氫還原鐵粉芯。羰基鐵粉芯具有更低的損耗和良好的Q值特性和射頻應用。
鐵粉芯的相對磁導率從1到100。用於開關電源應用中最流行的材料為#26(ui=75),8/90(ui=35),#52(ui=75),以及#18(ui=55)材料。鐵粉芯的飽和磁感應強度為10000到15000gauss,鐵粉芯的溫度穩定性非常好。
特性:
a. 低成本;
b. 低頻下特性良好(<100KHz);
c. 高的飽和磁感應強度:15000gauss;
應用:
a. 儲能電感;
b. 低頻直流輸出電感;
c. 50/60Hz差模EMI線性電抗器;
d. 調光燈電抗器;
e. PFC功率因素調整;
f. 諧振電感;
g. 脈衝和反激變壓器。
h. Iron Powder T Cores