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各種磁環(huán)的運用及區(qū)別
1.磁粉芯磁粉芯是由鐵磁粉末和絕緣介質(zhì)混合壓制而成的軟磁材料。因為鐵磁粒子非常小(在高頻下使用0.5-5微米),并且被非磁性電絕緣膜材料隔開,一方面,它們可以隔離渦流,并且該材料適用于更高的頻率。另一方面,由于顆粒之間的間隙效應,該材料具有低滲透性和恒定滲透性。此外,由于顆粒尺寸小,皮膚現(xiàn)象基本不發(fā)生,滲透性隨頻率變化相對穩(wěn)定。主要用于高頻電感。磁粉芯的磁電性能主要取決于粉末材料的磁導率、粉末的尺寸和形狀、填充系數(shù)、絕緣介質(zhì)的含量、成型壓力和熱處理工藝等。常用的磁粉芯包括鐵粉芯、坡莫合金粉芯和鐵硅芯。磁芯的有效磁導率me和電感計算如下:me=D1/4N2S’109,其中:D是磁芯的平均直徑(cm),L是電感(份額),N是繞組匝數(shù),S是磁芯的有效橫截面積(cm2)。(1)常用的鐵粉芯由碳基鐵粉和樹脂碳基鐵粉組成。粉芯的價格。飽和磁感應強度約為1.4T滲透率范圍從22到100。隨著頻率的變化,初始滲透率mi具有良好的穩(wěn)定性。DC電流疊加性能好;但是在高頻時損耗很高。
非晶在開關電源EMI中的應用
開關噪聲
SPS的主要噪聲是由于二極管斷開時的反向恢復現(xiàn)象發(fā)生的。當隨換流外加反向電壓時,由于載流子被存儲在二極管的PN結,因而在載流子消失的前一段時間里,電流也會反向流動,致使載流子消失時反向恢復電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt)。另外,從理論上說,沒有PN結的肖特基二極管(SBD)里不會存在載流子,因而也就不會有恢復現(xiàn)象的存在。但實際上,由于受結電容的影響,會不同程度地觀測到類似波形,所以也會有噪聲的發(fā)生。
為了防止噪聲,過去一般都采用RC吸收網(wǎng)絡。這種RC吸收網(wǎng)絡是使電阻和電容跟二極管并聯(lián)用電容器吸收由二極管發(fā)生的開關噪聲,但電阻上的損耗和發(fā)熱問題還有待于改善。
三、磁緩沖器
磁緩沖器與二極管呈串聯(lián)狀態(tài)插入電感器,使二極管的虛線所示狀態(tài),并通過控制恢復峰值及其變化率(di/dt)來控制開關噪聲的產(chǎn)生。這種現(xiàn)象一般稱作軟恢復。同時這種緩沖器還對SBD等低耐壓得元件起一種免遭浪涌電壓破壞的保護作用。
開關瞬變現(xiàn)象時磁緩沖器的工作性能原理。在瞬變電流發(fā)生期間,由于帶有大電抗而控制了浪涌的發(fā)生。并在穩(wěn)定期使電抗幾乎減小為零。也就是說,是一種只在瞬變期作為電抗進行工作并具有自控式磁開關的電抗器。
實測磁化曲線說明一下其工作原理。當正向電流通向二極管時,磁芯飽和并處于B-H曲線的1位置上。這時,電感處于zui低狀態(tài)。當二極管從ON向OFF轉(zhuǎn)換時,磁芯就會通過路線2發(fā)生磁通變化,但要加以控制,以使達到軟恢復狀態(tài)。當二極管完全達到OFF時,磁芯即處于3的狀態(tài)。
其次,當二極管從OFF向ON轉(zhuǎn)換時,正向電流開始通向二極管,并加以電流控制,直至磁芯在4路線上被磁化、電感增加及磁芯達到飽和。
金屬軟磁粉芯
高通量磁粉芯通量?鐵芯)由NiFe50坡莫合金粉末制成,其特點是飽和磁通密度高,可達1300 mt以上,各種性能等級從mue10到mue160的磁芯比其他兩個合金系列具有更高的飽和值。由于這個特點,在某些場合使用它是必要的。
?鉬坡莫合金磁粉芯?磁芯)是一種金屬軟磁粉末磁芯,由Ni81Mo2坡莫合金粉末制成。在四大系列金屬軟磁粉芯中,鉬坡莫合金磁粉芯具有的綜合性能。其磁導率可達μe500以上。它是具有優(yōu)良特性的軟磁粉芯的典型代表。因此,在三大系列的合金產(chǎn)品中,嘴已經(jīng)被廣泛使用了很長時間。特別是在、和高科技產(chǎn)品中,當需要更好的材料時,將使用鉬坡莫合金磁粉芯。
?除了以上四個系列的軟磁粉末磁心外,近年來,鐵硅系列和非晶微晶系列的金屬軟磁粉末磁心也在逐步擴大其用途。
?金屬軟磁粉芯主要用作環(huán)形磁芯。從φ 3.6毫米到77.8毫米的各種常見規(guī)格已在世界范圍內(nèi)形成通用和標準化的尺寸。鐵粉芯嘴的尺寸很大,為增加容量,可以堆疊纏繞幾個磁芯。除環(huán)形磁芯外,各種U形和E形金屬軟磁粉末磁芯也形成了國內(nèi)外標準化的統(tǒng)一規(guī)格。