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超微晶磁芯在開關電源中的應用

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月27日  

0引言


微晶磁芯具有較高的飽和磁感應強度(1.l~1.2T),高磁導率,低矯頑力,低損耗及良好的穩定性、耐磨性、耐蝕性,同時具有較低的價格,在所有的金屬軟磁材料芯中具有最佳的性價比。用于制作微晶鐵芯的材料被譽為綠色材料,廣泛應用于取代硅鋼,坡莫合金及鐵氧體,作為各種形式的高頻(20~100kHz)開關電源中的大中小功率的主變壓器、控制變壓器、波電感、儲能電感、電抗器、磁放大器、飽和電抗器磁芯、EMC濾波器共模電感和差模電感磁芯、.IDSN微型隔離變壓器磁芯,也廣泛應用于各種類同精度的互感器磁芯。


1超微晶磁芯的主要特點


VITROPERM500F鐵基超微晶磁芯具有以下特點:


1)極高的初始磁導率,μ=30000~80000,且磁導率隨磁通密度和溫度的變化非常小;


2)磁芯損耗極低,并且在一40~+120℃范圍內不隨溫度而變化;


3)非常高的飽和磁通密度(Bs=1.2T),允許選擇較低的開關頻率,能降低開關電源及EMI濾波器的成本;


4)磁芯采用環氧樹脂封裝,機械強度高,無磁滯伸縮現象,能承受強振動;


5)可取代傳統的鐵氧體磁芯以減小開關電源的體積.提高可靠件.


超微晶磁芯的型號很多,所傳輸的功率可從50W到11kW。幾種常用磁性材料的性能比較見表1。



2超微晶磁芯在開關電源中的應用


2.1超微晶磁芯材料在高頻變壓器中的應用


目前,高頻變壓器一般選用鐵氧體磁芯。VITROPERM5OOF鐵基超微晶磁芯與德國兩門子公司生產的N67系列鐵氧體磁芯的性能比較,如圖1所示。圖1(a)為磁導率的相對變化率與溫度的關系曲線;圖1(b)為磁感應強度(B)與矯頑力(H)的關系曲線;圖1(c)則為損耗.溫度曲線。由圖l(a)可見,超微晶磁芯的磁導率隨溫度的變化量遠遠低于鐵氧體磁芯,可提高開關電源的穩定性和可靠性。由圖l(b)可見,超微晶磁芯的/μB乘積比鐵氧體磁芯高許多倍,這意味著可大大減小高頻變壓器的體積及重量。由圖1(c)可見,當溫度發生變化時,超微晶磁芯的損耗遠低于鐵氧體磁芯。此外,鐵氧體磁芯的居里點溫度較低,在高溫下容易退磁。若采用超微晶磁芯制作變壓器,即可將工作時的磁感應強度變化量從O.4T提高到1.OT,使功率開關管的工作頻率降低到100kHz以下。



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