磁芯的特性理解与磁芯优缺点分析总结.docx

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1、磁芯的特性理解之所以说磁芯,是因为磁芯对于电感来说,就相当于是电容的中间绝缘介质。磁芯决定了电感的很多特性。电感线圈里面加个磁芯，电感值会增大很多，这是为什么呢？还有电感有饱和电流，那电感为什么会饱和呢？磁滞回线又是什么呢？磁导率又是个啥？物质的磁性首先来说下物质的磁性是怎么来的。所有物质的磁性都是电流产生的，永久磁铁的磁性就是分子电流产生的。所谓分子电流就是磁性材料原子内的电子围绕原子核旋转形成的。分子电流小磁铁电子运动形成一个个小的磁铁，这些小的磁体在晶格中排列在一个方向，形成一个个小的磁区域，也就是磁畴。正是磁铁里面的磁畴整体排列有方向，因此宏观上我们看到磁铁有磁性。如果没有磁化过，里面

2、的磁畴是乱序的，所我们使用的磁芯一般是软磁铁,以对外不显示磁性。碾眠有序排列磁芯如何使电感值增大为什么电感线圈里面加个磁芯，电感值会增大很多？在线圈没有磁芯的时候，给线圈通过一定的电流，根据电生磁原理，这时会有磁场穿过线圈，假定这时产生的磁场强度为H。如果这时候线圈中有磁芯，磁芯中的部分磁畴会在磁场强度H的作用下有序排列，这些磁畴会产生与原磁场方向相同的磁场，并且比H大的多，所以总的磁场会增大很多，二者叠加后的磁场强度称为B。这种增大磁场的能力，有一个参数，叫磁导率,B=Ho前面的解释是为了便于理角轧事实上的严谨的定义是这样的。在相同条件下，铁磁介质中所产生的磁感应强度比空气介质中大得多。为了

3、表征这种特性，将不同的磁介质用一个系数来考虑，称为介质磁导率，表征物质的导磁能力。在介质中，越大，介质中磁感应强度B就越大。为什么电感有饱和电流前面说到，因为磁芯里面磁畴的有序排列，使得电流产生的磁场被大大加强。电流越大，有序排列的磁畴也越多，产生的磁场也越大，穿过线圈的磁通量也越大，基本是和电流成正比的。电感定义就是线圈的自感系数，等于磁通量与电流的比值，所以正常情况下，电感L为常量。当电流达到一定程度，这个时候磁芯里面所有的磁畴已经都有序排列了，即使再增大电流，已经没有多余的磁畴能有序排列来增加磁场了，所以，磁场强度基本不增加。这个时候，我们就说电感己经饱和了，电流增大，而磁通量不再增加，

4、电感值等于磁通除以电流，所以电感值下降。通常，我们实际用的电感，饱和电流一般定义为电感值相对初始值下降30%时对应的电流值。B-H磁滞回线理解横坐标是磁场强度H,纵坐标为磁感应强度B,仅从字面上难以理解它们之间的区别。磁场强度H通常是通电电流产生的，所以可以理解为通电线圈本身,没加任何介质材料时产生的磁场强度。而B呢，就是填充上磁性材料是总的磁感应强度。H主要与电流大小相关，而B与磁性材料相关。B-H磁滞回线描述的是磁性材料反复磁化的特性。我们先看OS这一段，磁性材料如果先前没有磁化过，那么初始磁性为0,就在O点，这时如果进行磁化，增大H,那么会沿曲线到达S点，S点处，完全磁饱和。这个时候如果

5、减小H到0,并不会回到O点，只会回到Br点，Br为剩磁，这是因为部分磁畴发生了刚性偏转。因为剩磁的存在，理论上磁性材料再也回不到O点了，除非加热到居里温度。这种磁化曲线与退磁曲线不重合，B的改变滞后H的现象称为磁滞现象。到达Br后，继续施加反向的磁场，到达Hc处，此时B才能为0。HC也叫矫顽磁力。意义就是，由于磁滞现象，要使磁介质中的B为0,需要一定的反向磁场强度。继续增大反向的磁场，到达-HS处，此时发生反向磁饱和。如果此时减小反向的磁场到0,就会到-Br点，再增大正向磁场会到达He点，继续增大会会到S点。这就是一个完整的磁滞回线。我们理解这个磁滞回线有什么用呢？很容易想到，永磁体就是那种剩

6、磁Br比较大的，属于硬磁材料。而我们使用的电感，磁芯应是软磁性材料，剩磁比较小。为什么呢？可以这样理解，我们理想的电感是储能元件，有电流时储存能量，没电流时能量被释放,本身并不消耗能量，并且这个能量是磁场能。而实际的磁芯，电流流过时，产生磁场，有了磁场能，然后电流变为0,因为磁滞现象，磁芯会有剩磁，也就是说磁芯没有把磁场能全部还回来，自己留了一部分，这一部分其实就是磁芯的磁滞损耗了。所以说，磁滞越大，那么损耗也就越大，为了减小损耗，电感磁芯自然就选择软磁铁材料了。另外，我们可以推断出，电流达到一定值之后，电感感量会随电流的增大也减小。因为B=UH,所以磁导率U是这个曲线的斜率。可以看到，整个曲

7、线类似于S型，在电流比较小时，H与B基本是线性的，磁导率U基本不变，那么电感感量也不变。而电流比较大时，H与B是非线性的，斜率逐渐变低，也就是说U逐渐变小，那么电感的感量也是慢慢变小的。相信到这里，你就能明白，为什么电感规格书手册中，电感与电流的曲线是那样的了。Inductancevs.DCCurrentCharacteristicsO 10010.101 0010 00DC Current(A)总结总结一下，电感的磁芯决定了电感的饱和电流，也决定了电感值与电流的变化曲线，磁滞损耗等等。所以对于常用的磁芯，我们对其特性应该有一些了解。24种磁芯的优缺点分析总结功率型EEEEL、EF型功率磁芯H

8、HHM图1特点：引线空间大，绕制接线方便。适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能好。用途：广泛应用于程控交换机电源、液晶显示屏电源、大功率UPS逆变器电源、计算机电源、节能灯等领域。EI型功率磁芯图2特点：结构紧凑、体积小、工作频率高、工作电压范围广、气隙在线圈顶端耦合紧、损耗低。损耗与温度成负相关，可防止温度的持续上升。用途：电源转换变压器及扼流圈、DVD电源、照相机闪光灯、通讯设备及其它电子设备。PEE、PEl功率磁芯JLS特点：耦合位置好，中柱为圆形，便于绕线且绕线面积增大，可设计功率大而漏感小的变压器。用途：开关电源变压器、脉冲变压器、电子镇流器等。ETD型功率

9、磁芯图5特点：中柱为圆形，绕制接线方便且绕线面积增大，可设计出功率大且漏感小的变压器。其他如组装成本，安规成本，电磁屏蔽，标准化难易等各方面都很出色。用途：开关电源，传输变压器，电子镇流器。广泛应用于家电、通讯、照明、医疗设备、办公自动化、军品、OA设备、电子仪器、航空航天等领域。EQ/EQI型功率磁芯图6EP型功率磁芯图7特点：具有磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高、漏感小、磁场分布均匀等优点，且骨架配有多路接头，易设计多路输出变压器。用途：宽带变压器、电感器、隔离变压器、匹配变压器，广泛应用于程控交换机终端和精密电子设备等领域。EFD型功率磁芯图8特点：具有热阻小、衰耗小、功率

10、大、工作频率宽凳使用优点。成品重量轻、结构合理、易表面贴装。用途：广泛应用于体积小而功率大的变压器，如精密仪器、模块电源、计算机终端输出等。EPC功率磁芯图9特点：具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽、重量轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点，但散热性能稍差。用途：广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器，如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。POT功率磁芯图10特点：体积小、感抗高、绕线方便、磁屏蔽及散热效果均衡。用途：载波滤波器、高灵敏度传感器、高效率传感器、电源转换变压器等。PQ功率磁芯图11特点：损耗小，温升低，抗干扰性能好，形状合理，功率范围大(50W-I

11、oOoW),能有效减少安装体积，备有多个引脚，绕制接线方便。组装成本低，易满足安规要求，但标准化较难。用途：主功率变压器、驱动变压器、平滑扼流圈、辅助功率变压器。主要应用于网络、通讯、电源、电器设备、医疗等领域。RM型功率磁芯S3特点:用途:图14LP、LPl功率磁芯图12特点：磁屏蔽效果好，抗干扰能力强，漏磁小，分布电容低，骨架备有多路引脚，可设计多路输出变压器，可高密度安装。但散热较差，安规成本较高。用途：辅助功率变压器、驱动变压器、宽带变压器、载波滤波器、高稳定性滤波器。主要应用于载波通讯、网络、数字、电视、电子仪器等领域。PM功率磁芯漏磁小，损耗低，功率大，分布电容小。主变压器、推动变

12、压器。主要应用于超声波清洗、激光设备等领域。1.M型功率磁芯nn图15SEP、EPl型功率磁芯BP,图16U型功率磁芯图17特点：具有阻抗偏差小，输出电流大，感量高，可抑制高次谐波等特点。用途：滤波共模变压器。广泛应用于彩电，计算机，显示器等电子设备。ET、FT型高导磁芯11.,.FT.L图19特点：杂散电容小、纹波系数低、漏磁少、电感高。用途：彩电、显示器、计算机、可视电话、对讲等。EE、EEL、EF型高导磁芯图20特点：引线空间大，绕制接线方便。适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、热稳定性能好。用途：广泛应用于电源滤波器、EMl滤波器、小型脉冲变压器等领域。EI型高导磁芯结构合理，制作

13、工艺简单，窗口较大，散热条件好，漏磁小。用途：音频变压器、电源滤波器、EMl滤波器、小型脉冲变压器等领域。EP型高导磁芯图22特点：具有磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高、漏感小、磁场分布均匀等优点，且骨架配有多路接头，易设计多路输出变压器。用途：宽带变压器、电感器、隔离变压器、匹配变压器，广泛应用于程控交换机终端和精密电子设备等领域。RM型高导磁芯图23特点：磁屏蔽效果好，抗干扰能力强，感量系数高，漏磁小，骨架备有多路引脚，可设计多路输出变压器，可高密度安装。但散热较差，安规成本较高。用途：主要应用于载波通讯、网络、数字、计算机等领域。T型高导磁芯图24特点：输出电流大，损耗小，耐电压，电感高，价格低。但绕线成本高，很难大批量生产。用途：扼流线圈、EMI/RFI滤波、音频变压器，广泛应用于各类节能灯、音响、控制电路及其它电子设备。