一.磁芯对变压器电感性能的影响
磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如,锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是典型的磁芯体材料。锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点,且在低于1MHz 的频率时,具有较低损耗的特性。镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性,及在高于1MHz的频率亦产生较低损耗等。铁氧体磁芯用于各种电子设备的线圈和变压器中。
用在高频变压器上
常用的有锰锌PC40,PC44,PC95材质
PC95材质在20-120℃间损耗优于PC44和PC40
形状分为EE,EI ER PQ RM等
磁芯与气隙
什么变压器开气隙与不开气隙
(1)正、负电压对称、无直流分量的变压器,其磁路不需要气隙。 (2)转换器中,初级与隔离电容串联的变压器磁路中不需要气隙。 (3)反激式转换器的变压器初级绕组电流是储能电流,全部是励磁电流。为了不使磁通饱和,磁路中应加人适当气隙。
(4)正激式转换器通常无反向磁动势(初级有有源钳位例外),为了减少剩磁,可以加小的气隙。 (5)对于推挽式转换器,为了防止两个开关管的电流不平衡时产生过大的直流偏磁,应加适当的气隙。当采用电流型控制时,电流的不平衡可以得到限制。
加气隙作用:提高饱和N*I,变压器大部分能量存储在气隙中,气隙越大,变压器能存储的能量越大,故不容易饱和,变压器磁芯储能能力 E=0.5*B*V*H.,加入气隙后,H是磁芯和空气部分等效He
空心线圈永不饱和,故加入气隙后,整个磁路具有一点空气特性。饱和磁通密度仍然为磁芯材料的饱和磁通密度。但是,变压器能承受更多能量(在气隙中占大部分)。
下图是有,无气隙的磁滞回线图
磁芯气隙计算公式:
Lg=(1.256XN²XAeX10-8)/L Lg就是气隙深度,N²是线圈匝数的平方,Ae是磁芯的有效截面积,后面是10的-8次方,L是你所需的电感量 根据该公式计算出来的气隙深度仅供参考,
磁芯型号和对应功率
用在共模滤波器上
常用的有高导R7K,R10K材质,这种一般使用形状是环形,UU型和ET型。为线径,圈数完全相同的两个绕组,同进同出.因为两边对称,磁场相抵消,这种不需要考虑磁饱和,多用于输入端滤除高频杂波。
高导磁芯制做的滤波器在浸油后会感量降低,幅度约在5%,而且员工操作会有偏差1%.不同的仪器测试偏差也较大,所以需要留至少10%的余量避免出现不良情况.
用在电感上
电感的作用滤波,振荡,延迟,陷波,阻交流通直流。要求不容易饱和,耐大电流,常用的有镍锌,铁粉芯,铁硅铝等.根据需求的电感量,饱和电流,温升电流,安装尺寸,成本等方面综合考量,来选择合适的种类和型号.
1.电感量计算公式:L=TS²*AL/1000000 单位:mH
TS是指该绕组的圈数,AL是磁芯的单圈电感量,通常磁芯目录书上有注明,单位是nH
2.电流与线径的计算公式: d=1.13×√I/j d---线径mm,I---电流A,j---导线电流密度A/mm²
低频我们一般电流密度取3-5 A/mm²,高频电流密度取6-8 A/mm²
二.磁芯对工艺的影响: 1.内宽(E尺寸),有的线包比较大,内宽偏下限就会影响组装,造成很多电感不良和影响装磁芯效率。有部分客户会特意要求内宽加大的,所以出现如EE8.6 EE16.3等规格
2.长度,磁芯组装后往针脚端推,不能超过骨架底部支点,不然可能影响产品平整度。
3.磁环边缘需要导圆角,之前有碰到过用1.6的线绕,因为磁环没有导圆角造成铜线与磁芯短路。
4. 磁芯不能有偏差错位的情况。1.影响外观。2.不对齐可以视为减小接口处的截面积。
5. 磁芯强度,如EFD类型磁芯两边很容易断裂,有的出口类的,中间经过长途运输,客户使用时经常会发现有两边断裂的。变压器厂常规静态测试还测不出来。
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