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铁氧体材料的性能特点
来源: 时间:2022-09-24

  开关电源中的高频变压器,一般工作在20kHz甚至更高,因此要求铁心材料在温度较高、磁感应强度变化幅度较大的情况下,高频损耗小。而铁氧体材料的电阻率比硅钢片要大百万倍,高频损耗小,而且价格便宜,所以高频变压器通常采用铁氧体磁心。

    对于用于开关电源中的功率铁氧体,与用于信号处理的在常温小信号下工作的传统铁氧体有明显的不同。首先,要求有较高的饱和磁感应强度 B 和电阻率0,目的在于减小磁心截面和涡流损耗,使电路中的电感元件实现小型化和高效化。为了降低激磁功率,还希望材料有较高的振幅磁导率 uM ,为此,要求铁氧体有较高的起始磁导率以及较高的 uM / i 比值(通常在2 左右)。


开关电源变压器

   磁性材料的饱和磁感应强度 Bs 、是随温度而变化的,铁氧体的 B 值随温度的变化

尤为明显。铁氧体材料的居里温度 Tc 不到600K且在通常的使用温度范围(约25~125℃)内有明显的变动。显然,作为功率铁氧体材料,为了保证在高温下工作时仍有较高的 Bs 值,材料的居里温度应尽可能高些。

比损耗因数 (又叫相对损耗系数或比损耗角正切)是一个相对意义上反映磁心功率损耗的参数,对应着材料的比损耗 Pco (单位体积或单位质量磁心的功耗值)也越低。

铁氧体磁心的最高使用温度必须低于材料的最低比损耗温度 Tp ,一般为﹣55~85℃,不能超过居里温度。

铁氧体材料的缺点是:饱和磁感应强度较低,温度系数较大,质硬而脆,不易加工,冲击加速度不大于147m/ s 。在现有各种铁氧体材料中,用于功率场合的主要是锰锌铁氧体,因此锰锌铁氧体又叫功率铁氧体。