铁硅铝铁硅磁粉芯.docx
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铁硅铝铁硅磁粉芯.docx
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铁硅铝铁硅磁粉芯
ISO9001:
2000通过国家认证
——全系列铁硅铝、铁硅磁粉芯生产供给商
中国·浙江·海宁市伊尔曼格电子
HainingElectronic-MagneticsCO.,.Zhejiang
<<公司简介(中文)
中国·浙江·海宁市伊尔曼格电子
(HainingElectronic-MagneticsCO.,)
中国·浙江·海宁市伊尔曼格电子(HaiNingElectronic.,LTD)是一家集研发、生产、销售、效劳于一体的高科技企业。
公司总部设在浙江省海宁市科技创业中心,生产基地座落于国家批准的浙江省海宁磁芯城(盐官镇),交通便利,信息畅通。
公司要紧产品有铁硅铝磁粉芯,铁硅磁粉芯,新型铁粉芯等,产品技术效劳领域涉及开关电源、UPS电源、液晶电视、汽车ABS、电力、电子、通信、仪器及自动化操纵等行业,专门是铁硅铝磁粉芯-2六、-40、-60、-7五、-90、-125及铁硅磁粉芯-14、-2六、-40、-60、-7五、-90、-125、-147的研制成功与生产,填补了国内该领域的空白,成为国内首家全系列铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯产品的生产供给商。
公司是上海大学、上海电器科学研究所、天通电子股分有限公司等多名理论基础坚实,实践体会丰硕的教授、高级工程师及工程师基础上创建的,还吸收了多名其他学校毕业生,技术力量雄厚;同时由一些有卓越技术专长知识、体会丰硕的销售人员为客户提供技术支撑与效劳,现已拥有一批国内外客户!
公司拥有大块合金粉碎机;高性能粉碎机;新型制粉设备;大压力压机;高温热处置炉;高真空高温烧结炉等要紧设备和多种相关测试仪器设备。
还与浙江大学、南京大学、西安交通大学及其研究所等成立了合作关系,为产品质量提供了保证。
公司提倡“精心设计,精心制造,质量第一,用户至上”的宗旨,贯彻“科学求实、创新高效,争创金属磁粉芯闻名品牌”的质量方针。
通过了由上海质量技术认证中心组织的ISO9001:
2000质量治理体系认证。
公司通过了铁硅铝、铁硅磁粉芯环保查验(SGS)报告,贯彻ISO14000:
2000环境标准,参照国际标准,公司制订浙江省技术监督局备案,在经海宁市技术监督局审核的Q/EM01—2007企业标准通事后,组织生产,尽力为用户提供高质量的产品。
热诚欢迎海内外朋友前来商洽业务!
Companyprofile(English)
HainingElectronicsMagneticCo.,foundedinDecember2005,isanationalhigh-techenterprisespecializinginR&D,productionandsalesofelectronicproductsforutilities.ItisoneoffourmanufacturersofthefieldinChina.
HeadquarterofthecompanysituatedinHainingtechnologyinnovationcenterandtheproductionbasesituatedinmagneticcorecenter(Yanguantown)whichisconvenientintransportationandinformation.
Thecompanyestablishedlong-term,stableandclosecooperationintechnologywithZhejiangUniversity,ShanghaiUniversityinordertoassurethequalityofproducts.
Themainproductsofourcompanyaresendustcores,late-modelofironpowdercores.Servicescoveredelectron,communication,apparatusandautocontroletc.Thedevelopmentandproductionofsendustmagneticcore26-125and14-147Fe-SIfilledupthegapsindomesticindustryandbecamethefirstcompanycoveringfullrangeofthesundustcores.
OurcompanyequippedwithLargepieceofalloypulverizer、High-performancepulverizer、Newmodelpowderprocessequipment、Highpressurepressmachine、Hightemperatureheattreatingfurnace、Highvacuumhightemperaturesinteringfurnaceetc.
Ourcompanyhasprofessionalworkerswhoarewellqualifiedwithfoundationalknowledgeofthetheoryandpractice.TheycamefromShanghaiUniversity,ShanghaiInstituteOfIron&SteelTechnologyetal.ourcompanyhasafacultyofabout40,amongthem5areprofessorsand7areengineers.
Thefundamentalconceptsofthecompanyiswell-designed,well-manufactured,first-classqualityandcustomerfirst.Carryoutthequalitypolicyof“Scienceisrealistic、High-effectinnovative、striveforfamousbrandofsoftmagneticmaterial”.
Inordertoensurethefirstclassproductsandbestcustomersatisfaction,wehaspassedISO9001:
2000certificate.Inordertoprovidehighqualityproducts,ourproductsaremanufacturedaccordingtoISO1400:
2000.
Allpartnersarewelcome!
封面 ……………………………………………………………………1
公司简介(中文)……………………………………………………2
公司简介(英文)……………………………………………………3
目录…………………………………………………………………4
一、大体资料………………………………………………………………5-16
(一)、软磁材料的特点与分类………………………………………5-12
(二)、铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯要紧电磁特性图………………13-16
二、铁硅铝磁粉芯规格型号参数…………………………………………17-33
(一)、环形铁硅铝磁粉芯…………………………………………17-31
(二)、E形铁硅铝磁粉芯…………………………………………32-33
三、铁硅磁粉芯规格型号与参数…………………………………………34-40
(一)、环形铁硅磁粉芯……………………………………………34-39
(二)、E形铁硅磁粉芯……………………………………………40
四、附表…………………………………………………………………41-47
(一)、软磁材料性能对照表………………………………………41
(二)、产品型号规格对照表………………………………………42-46
(三)、导线线径选择参考表………………………………………47
五、公司位置图文………………………………………………………48
一、大体资料
铁硅铝磁粉芯和铁硅磁粉芯具有散布式气隙,且由铁硅铝合金、铁硅合金配比、搀杂和其独特的生产工艺而造成的。
在高频条件下损耗较低,磁致伸缩接近零,而能量贮存能力比铁镍钼(MPP)还要高,与高磁通相一致。
可用来代替铁粉芯和新的应用,是开关电源中能量贮存和滤波电感器的理想选择。
低铁硅铝、铁硅磁粉芯比类似尺寸的纯铁粉芯在高频下具有更低的温升。
同时它的直流偏置磁场(DCBias)性能也比纯铁粉芯要好。
(一)、软磁材料的特点与分类
1铁氧体软磁材料
是一系列含有氧化铁的氧化物材料,特点是饱和磁感应强度低(以下),磁导率比较高,电阻也很高,一样利用在高频下,如锰锌铁氧体(Mn-ZnCores)、镍锌铁氧体(Ni-Cores)、镁锌铁氧体(Mg-Cores)。
2金属软磁材料
是由铁基贵金属粉沫和绝缘剂混合后经高压、高温处置后而制成的材料,它们的特点是有较高的饱和磁感应强度、较低的矫顽力、较低的损耗、较高的直流迭加,由于以上特点使它适用于高频大功率的应用领域中。
铁硅铝(10500),铁硅(16000),它们的性能较好,铁粉价钱相对铁镍钼的抵很多,是一个性价比较高的产品。
是由铁基贵金属粉沫经高压、高温处置而制成,具有高的饱和磁感应强度,铁硅铝磁粉芯10500高斯,铁硅磁粉芯15000高斯,具有低的矫顽力。
要紧有铁基类软磁,如工业纯铁、铁粉芯(IronPowderCores);铁镍钼合金类软磁,如铁镍钼磁粉芯(MPPCores)、高磁通铁镍磁粉芯(HighFluxCores);铁硅铝合金软磁,如铁硅铝磁粉芯(SendustCores),及铁硅磁粉芯等。
3非晶软磁材料和纳米晶软磁材料。
是20世纪后期进展起来的新软磁材料,目前尚在开发当中。
4金属磁粉芯的技术术语
金属磁粉芯是由金属磁性粉粒,表面经绝缘包覆,与绝缘介质(有机或无机类粘合剂)混合压制、热处置而成的一种软磁材料。
由于金属磁性材料粉粒很小,又被非磁性绝缘膜介质隔开,因此,一方面能够隔间涡流,材料适用较高频率,另一方面由于颗粒这间的间隙效应,致使材料具有低导磁率及恒导磁特性。
由于磁粉芯内有散布气隙特性,极为适合储能性电感器的利用。
又由于磁性粉末颗粒尺寸小,大体上可不能发生集肤效应,磁导率随频率的转变也就较为稳固。
磁粉芯的磁电性能要紧取决于材料的导磁率、绝缘介质的含量、及热处置工艺而成等。
(1)磁滞回线:
铁磁体从正向至反向,再至正向反复磁化至技术饱和一周,所得的B与H的闭合关系曲线称为磁滞回线,也称B-H曲线。
(2)饱和磁感应强度:
磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。
在实际应用中,饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(大体上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度。
(3)剩磁感应强度:
从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调减小到0的磁感应强度。
(4)磁通密度矫顽力:
它是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度,使磁感应强度B减小到0时的磁场强度。
(5)内禀矫顽力:
从磁性体的饱和化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度。
(6)起始磁导率:
磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。
(7)温度系数:
在两个给定温度之间,被测的转变量除以温度转变量。
(8)磁导率的比温度系数:
磁导率的温度系数与磁导率的比值。
(9)居里温度:
在此温度上,自发磁化强度为零,即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变成顺磁状态的临界温度。
(10)磁场:
H=
(11)电压:
以下公式测试电压
Vrms=
其中Vrms—测试电压有效值,单位是伏特(V);F—测试频率,单位是赫兹(HZ);
Bm—磁通密度,单位是特斯拉(T);
Ae—被测磁环有效截面积,单位是平方米(m2);
N—测量线圈匝数。
(12)电感量和额定电感量:
每种尺寸磁粉芯的额定电感量都与其有效磁导率有关,有效磁导率仅作参考,环型磁芯的电感测试是依均散布的单层绕组作测试依据,以非均匀散布而少圈的磁芯作测试会产生比预期要大的感读数。
铁粉芯(IronPowderCores)的额定电感均在10KHz的频率下及10高斯(1mT)的AC磁通密度峰值为测试依据。
合金磁粉芯的电感系数值是以1000圈时为测试依据,其中电感系数偏听误差通常在±8%之间。
L:
电感量(H)1H=103mH=106μH=109μH
AL:
额定电感量(nH/N2),即电感系数
μe:
有效磁导率
Ae:
有效磁芯截面积
le:
有效磁路长度
N:
线圈匝数
(13)有效磁导率
μe:
有效磁导率(无量纲)
B:
磁通密度(高斯Gauss)
H:
磁场强度(奥斯特Oe)
(14)技术数据
该产品目录中所列的磁芯重量对125μ磁芯。
若是要决定其他磁导率的相应重量,请将125μ的重量乘以以下系数:
14μ
26μ
60μ
75μ
90μ
125μ
160μ
200μ
300μ
550μ
X系数
(15)磁芯损耗CoreLoss
磁芯损耗是磁芯材料内交替磁场引发的结果。
磁芯损耗由三部份组成:
磁滞损耗、涡流损耗和剩磁损耗。
Rac:
由磁芯损耗产生的有效电阻(
)
μe:
有效磁导率
L:
电感量(H)
a:
磁滞损花费耗系数
Bpk:
AC磁通密度峰值(高斯Gauss)
C:
剩磁损耗系数
f:
频率(Hz)
e:
涡流损耗系数
(16)温升计算
绕线磁芯的温升取决于
(1)绕线电阻和流过线圈的电流(Pcu,铜损)和
(2)磁芯损耗(Pfe,铁损)。
Pfe+Pcu(毫瓦)总功率损耗采纳热的形式,从绕线磁芯的暴露表面耗散。
耗散的热取决于绕线单元的暴露边面。
温升无法精准地加以预测,但可按下式近似计算:
在产品目录中,表面积以两种方式提供:
1.未绕线磁芯(添加绝缘以后)
2.绕线磁芯,假定绕组因数为40%
(17)Q值(品质因数)
在高频条件下,涡流损耗是要紧损耗,而低频下磁滞损耗那么是要紧损耗。
而各类损耗形式在总损耗中所占比例也会受到磁通密度的阻碍,受到温热老化阻碍的是磁芯损耗中的涡流部份。
Q值是指电感器电抗与有效电阻的比值,它反映了该电感的质量。
关于电波滤波器而言,Q值提高就意味着截止更快,衰减比更高和谐振成效更好,Q值的大小要紧由电感线圈的散布电容所决定。
若是忽略散布电容引发的自谐振成效,能够用以下公式计算电感器的Q值。
Q:
品质因数
L:
电感量(H)
:
(Hz)
Rdc:
绕线直流电阻(
)
Rac:
由于磁粉芯损耗而产生的阻抗(
)
Rcd:
由于绕线中介电损耗而产生的阻抗(
)
单位有效体积功率损耗:
Pcv=
3)
L=ALN2纳亨,AL=电感系数,单位为mH,除1000匝,N为匝数。
L=
2纳亨
Ae=磁芯有效面积,单位为平方厘米(㎝2);
=磁芯有效磁路长度,单位为厘米(㎝);
=有效磁导率,无量纲。
有效磁路长度:
=
磁环外径O·D;
磁环内径I·D。
=
L=电感,单位为纳亨;
=有效磁路长度,单位为厘米;
Ae=磁芯有效截面积,单位为平方厘米;
Bmax=
Bmax:
单位为最大磁通密度(峰值);
Erms:
正弦有效电势
N2:
线圈匝数;
Ae:
:
有效磁芯截面积,单位为平方厘米;
:
频率,单位赫兹。
H=
H:
磁场,单位为奥斯特;
N:
线圈匝数;
I:
电流,单位为安培;
L:
有效磁路长度,单位为厘米。
Rdc=
Rdc:
平均线圈电阻;
lw:
单匝导线磁距长度(单位:
㎜);
N:
匝数;
r:
导线电阻,单位每欧姆1000。
=+
导线直径(单位㎜)
=频率(HZ)
℃=工作温度
(18)材料属性
磁导率对T、B和F–典型
磁导率(μ)
μ对T动态范围
(-50℃至+100℃)
涂漆磁芯可达200℃
μ对B动态范围
50至4000高斯
(峰值1000高斯)
μ对F动态范围
水平至…
铁硅铝(KoolMμ)
26μ
60μ
75μ
90μ
125μ
%
%
%
%
%
+%
+%
+%
+%
+%
20MHz
8MHz
3MHz
2MHz
1MHz
铁硅
26μ
60μ
75μ
90μ
125μ
%
%
%
%
%
+%
+%
+%
+%
+%
20MHz
8MHz
3MHz
2MHz
1MHz
以上材料属性仅适用环形磁芯,不适用THINZ或E型磁芯。
居里温度
密度
热膨胀系数
导热率
铁硅铝(KoolMμ)
500℃
7.0克/cm3
×10-6/℃
瓦特/(cm×0k)
铁硅
500℃
7.1克/cm3
×10-6/℃
瓦特/(cm×0k)
金属磁粉芯的要紧特点
特点
用途
铁粉芯
高的磁通密度
低成本
高储能
高频扼流圈
功率转换输出电感器
EMI噪音滤波电感
脉冲变压器
DC输出/输入滤波器
调光扼流圈
功率因数校正电感器
连续态共抚电感器
铁硅铝磁粉芯
比铁粉芯损耗更低
良好的DC偏流特性
成本处于铁粉芯和MPP之间
电源调制电感器
线路噪音滤波器
脉冲变压器、回扫变压器
PFC扼流圈
铁镍钼磁粉芯
高电阻率
低磁滞与涡流损耗
优异的直流叠加特性
稳定的温度特性
高品质因数Q电感器
低损耗滤波器
负载线圈
变压器、扼流圈、电感器
高磁通铁镍磁粉芯
优异的DC偏流特性
与MPP、铁氧体相比饱和磁通密度高过1500Gs
比铁粉芯磁芯损耗更低
高储能
线路噪音滤波器
电源调制电感器
脉冲变压器、回扫变压器
PFC扼流器
铁硅磁粉芯
μ=14-147
磁感应强度15000高斯
磁粉芯损耗1000高斯,50KHZ,400-800mw/cm3,居里温度500℃,
工作温度范围-30℃-200℃,
频率范围1MHZ,
相对损耗较低
SMP扼流圈电感器
PFC电感器
VRM电感器
光滑扼流圈
开关方波扼流圈
线性噪声滤波器
>50KVAUPS扼流圈电感器
(19)金属磁粉芯的选择程序
只需明白设计的两个参数:
直流偏置所需的电感和直流电流,即能够按如下方式确信磁芯尺寸和绕线匝数。
A.计算LI2其中:
L=直流偏置所需的电感(毫亨)
I=直流电流(安培)
B.在磁芯选择图上找到LI2值。
依照该坐标找到与磁导率上的最近磁芯尺寸的交点。
(小磁芯尺寸在下面;大磁芯尺寸在上面。
)这是能够选择的最小尺寸的磁芯。
C.将磁导率线分段成标准的可用磁芯导磁率。
选择所指示的磁导率能够选用最小磁芯。
也能够选用或低或高的磁导率,但所取得的磁芯尺寸将更大。
D.依照已知电感、磁芯尺寸和磁导率,利用以下方式计算匝数:
(a)按磁芯数据表中列出的磁芯标称电感(AL,毫亨/1000匝)。
利用最坏情形负公差确信最小标称电感(-8%、-12%或-15%,按磁芯尺寸选择)。
利用该资料,计算所需电感而需要的匝数。
(b)依照下式计算偏置(单位为奥斯特):
H=πNI/le
(c)依照磁导率对应直流偏置曲线,按前面计算出的偏置水平确信初始磁导率系数(μpu)的下降程度。
(d)用初始匝数除以初始磁导率的系数,来增加匝数。
这将产生接近所需值的电感。
若是需要特定的电感,可能需要对匝数作进一步的调整。
E.利用线路表选择正确的线径。
低于100%的负载循环许诺选用更小的线径和更低的绕组因数,但不许诺选择尺寸更小的磁芯。
F.按上述方式所选磁芯的电感将等于或大于以指定的直流电流偏置时所需的电感。
所取得的绕组因数将介于25%与45%之间。
(20)金属磁粉芯选择例如和分析
依照以下要求选择磁芯:
A直流偏置的最小电感为毫亨
安培的直流电流
a).LI2=×=
b).这一坐标通过磁导率线的60μ部份,并继续向上,与水平55586磁芯线相交。
该尺寸的60μ磁芯的零件号为55586。
c).55586磁芯数据表显示这一磁芯的标称电感为38毫亨/1000匝±8%。
因此,这一磁芯的最小电感为毫亨/1000匝。
d).为取得毫亨所需的匝数是匝.磁化力(直流偏置)为奥斯特,初始磁导率的系数为68%.调整后的匝数为249。
e).线路表显示需要20号线以取得安培的电流。
因此,绕249匝20号线的55586磁芯知足要求。
分析前面的结果可取得以下结论:
a)计算直流偏置水平(单位为奥斯特):
a)H=πNI/le=奥斯特
b).磁导率对应直流偏置曲线显示,关于60μ材料在奥斯特处的初始磁导率系数为48%。
c).将最小值AL毫亨乘以取得毫亨。
d).这一具有249匝、奥斯特直流偏置的磁芯的电感将为毫亨。
毫亨的最小电感要求已利用该直流偏置达到。
e).249匝第20号线(0.000634cm2)等于1.579cm2,即该磁芯上的绕组因数为39%(总窗口面积为4.01cm2)。
(21)金属磁粉芯选择图
磁芯选择图可快速找到供直流偏置应用的最正确磁导率和最小尺寸的磁芯。
这些图的依据是,由于直流偏置(典型绕组因数为20%至40%)和交流电流(小于直流电流)的所致使的磁导率下降不超过50%。
这些图基于所选磁芯尺寸和磁导率的最小电感公差。
若是所选的磁芯是要和大于所有直流电流的交流电流一路利用,例如回扫电感或降压/升压电感器,请选择比选择图所示的值大一档或两档的磁芯。
这有助于减小产生铁损的交流的工作磁通密度。
铁硅铝磁芯选择图:
铁硅铝E型磁芯选择图:
(二)、铁硅铝磁粉芯的要紧电磁特性图
1)、标准磁化曲线
1000奥斯特,10500高斯和磁通密度
标准磁化曲线
2)、功率损耗密度与磁通密度的关系
A.以PL=2.00F描述的电感磁芯损耗与磁通密度关系曲线(铁硅铝60μ、125μ)
功率损耗与磁通密度关系曲线
B.磁芯损耗密度曲线,铁硅铝(KoolMμ)26μ
3)、单位磁导率与直流磁场关系曲线
初始磁导率随直流磁场转变,反映产品直流迭加特性。
单位磁导率与直流磁场关系曲线
4)、单位磁导率与交流磁通密度关系曲线
标准交流磁导率,随交流磁通密度的转变,明显具有交流磁通密度大,转变小的优势。
单位磁导率与交流磁通密度关系曲线
5)、磁导率与频率关系曲线
标准磁导率随频率转变:
反映了频率特性,μi=26,分成μi=26,最高频率20MHz;μi=60,最高频率8MHz;μi=75,最高频率3MHz;μi=90,最高频率2MHz;μi=125,最高频率1MHz。
单位磁导率与频率关系曲线
6)、单位磁导率与温度
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- 铁硅铝铁硅磁粉芯