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铁硅铝磁芯的优势

2017-06-09

终究是挑选磁粉芯,仍是铁粉芯?信任这个铁硅铝镍磁粉芯许多工程师在进行开关电源计划的规划中常常碰到。在高功率电感磁芯挑选的疑问上,磁芯、粉芯、铁硅铝以及铁氧体中的挑选和对比是工程师常常铁硅磁粉芯讨论的疑问。商场上高功率电感的磁芯挑选仍是挺多的,可供挑选的电感资料有:铁硅铝(KoolMμ)、铁粉芯、铁硅(硅钢叠片)、空隙铁氧体、钼坡莫(MPP)和高磁通(HighFlux)等。那么他们终究有啥特性适宜如何的运用呢?

  磁芯资料对比

  铁硅铝与空隙铁氧体

  铁硅铝和空隙铁氧体是两硅铁磁粉芯种常用的原料,在软饱满方面,空隙铁氧必须在下降曲线的安全区进行规划。铁硅被规划在受操控的下降曲线范围中,这么就能够供给的容错特性,特别是在高功率时分。

  在磁通量对比方面,设特定的50%下降规划点,铁硅铝(KoolMμ)的磁通量是空隙铁氧体的2倍以上,这使磁芯的尺度可减小35%,规划时能够吧磁芯的尺度减小30%至35%。

  软饱满曲线使铁硅规划自身具有容错才能,而空隙铁氧体则没有。

  铁氧体磁通才能随温度改动,而铁硅坚持相对稳定。许多铁氧体供货商或许厂家会给出商品在25%℃到100%℃不一样环境下原料的区别。由于铁硅铝的原料及结果和空隙铁氧体不一样,跟着温度改动,改动不会许多。

  在边际损耗方面,铁硅不会发作边际损耗,而空隙铁氧有很大的边际损耗。铁芯的空隙有些跟着温度的添加损耗会添加。铁硅铝(KoolMμ)也有空隙,但是这是均匀的分布式空隙,由于这个方式,在高功率的运用上会十分好。

  关于尺度和储能,从铁硅铝(KoolMμ)与锰锌铁氧体在LI2值对比中能够看出,当尺度都是55mm的巨细,测试铁硅铝用60μ,铁硅铝(KoolMμ)在体积巨细的状况下,储能大概是锰锌铁铁氧体的2倍多。而当储能一样的时分,LI2值一样,铁硅铝(KoolMμ)体积减小了许多,关于规划者来说,这有用减小了规划尺度。

  空隙铁氧体也有许多长处,空隙铁氧体能够有很高的有用磁导率μeff,铁氧体能够在500以上而铁硅现在受限于μeff=125。空隙铁氧体运用在一些低功率的规划时更为适宜。

  铁硅铝与铁粉芯

  除了接受直流偏置外,开关稳压电感器还有必定交流电,通常在10kHz至300kHz。这种交流电流会发生高频磁场,形成磁芯损耗并致使磁芯变热。这种状况在铁硅铝(KoolMμ)中会削减,因而电感更有用率,温度更低。

  铁硅铝(KoolMμ)的磁芯损耗低于铁粉芯。关于挨近零的磁致弹性疑问,铁硅铝(KoolMμ)十分适用于消除滤波电感中的音频噪音。铁硅铝(KoolMμ)在制作时没有运用有机粘结剂,因而,没有任何热老化疑问。一切铁硅铝(KoolMμ)磁芯都能在200℃下接连操作,相对的,铁粉芯有磁致弹性。

  铁硅铝与硅铁

  大型电感器中也会运用特级的硅铁叠片,通常是块状或条状。硅铁的优势在于饱满磁通密度较高。铁硅形状(E、U、I型的磁芯)也能够经过恰当的构造运用于大型电感器。尽管硅铁有较高的饱满磁通密度,但铁硅具有更多长处,例如较好的软饱满度、很低的磁芯损耗、温度稳定性和较低的本钱。

  硅铁块具有离散空隙,与铁硅铝(KoolMμ)的分布式空隙不一样,因而跟着电流添加,饱满呈现要快的多。铁硅铝(KoolMμ)可利用饱满曲线的长处,规划出较小的电感器。

  硅钢装配件中所用的环氧树脂中一般不能像铁硅铝(KoolMμ)在200℃操作。

  铁硅铝(KoolMμ)本钱低于平等巨细的硅钢快。

  在铁损的有些,铁硅的磁芯损耗远低于硅钢叠片。用20μ铁硅铝和硅铁相对比,在10kHz和50kHz的频率状况下,硅铁的磁损更凶猛。

  铁硅铝的特色和运用

  铁硅铝(KoolMμ)是啥呢?简略来说,它是由铝-硅-铁构成,它具有相当高的Bmax(1050tM),它的磁芯损耗远低于铁粉芯及高磁通,有低磁致弹性(低噪音),是低本钱的储能资料,无热老化,能够用于代替铁粉芯,在高温下功能十分稳定。

  总结一下铁硅铝的特色:恰当的本钱,优于钼坡莫合金/高磁通以及复合合金;较低的损耗,优于铁粉芯;高饱满度,优于空隙铁氧体;挨近零的磁致弹性,优于铁粉芯;无热老化现象,优于铁粉芯;软饱满,优于空隙铁氧体及复合合金。

  铁硅铝(KoolMμ)有六种磁导率(26μ、40μ、60μ、75μ、90μ和125μ)和三种形状Toroids、Ecore、Ucore&Blocks。

  铁硅铝运用包含功率因数校正扼流圈,升压/降压稳压器,直流输出电感器和回归变压器。

  大型铁硅铝KoolMμ运用在高电流(功率)电感器、太阳能变换、UPS不断电体系、混合动力轿车、风能变换和别的高电流运用。

  平板型的铁硅铝有两种挑选,有传统的方形和圆形。

  相对方形的,圆形的有许多长处,比方减小全部电感器因绕制而添加的体积,在一样的匝数下削减绕线线长的运用,较小化的DCR(直流电阻),下降铜损,下降运用铜导线的本钱和全部电感器的绕制本钱。

  铁硅铝(KoolMμ)(平板型)的特色有运用于高电流的规划,漏磁削减至十分低,较佳的直流偏置特性、杰出的散热作用和温度稳定性、具存储能量的高功能,可直接安装在PCB上。铁硅铝(KoolMμ)(平板型)的运用有在DC/DC变换器、大电流扼流圈、电脑中的中央处理器。

  综上所诉,在磁芯的挑选上,要侧重留意四个疑问:榜首,挑选适宜的磁芯资料,铁硅铝(KoolMμ)、钼坡莫合金、高磁通、铁硅合金或铁氧体;第二,挑选适宜的磁芯尺度,包含形状和巨细;第三,挑选时要留意绕制上的考量,比方电流密度、绕线的长短和匝数;第四,挑选时要统筹功能和本钱。