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    C型非晶切割磁芯參數(shù)綜述-非晶條信任則為水,成功則為舟

  • 作者:深圳市安姆磁電技術(shù)有限公司 2018-07-10 10:57 530
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    ?1 磁芯損耗:正弦波與矩形波比較
    一般情況下,磁芯損耗曲線是按正弦波+/-交流(AC)激勵(lì)繪制的,在標(biāo)準(zhǔn)的和正常的時(shí)候,是不提供極大值曲線的。涉及到開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的一個(gè)共同問題是正弦波和矩形波激勵(lì)的磁芯損耗的關(guān)系。對于高電阻率的磁性材料如類似鐵氧體,正弦波和矩形波產(chǎn)生的損耗幾乎是相等的,但矩形波的損耗稍微小一些。材料中存在高的渦流損耗(如大型疊片式或大型切割磁芯)時(shí),矩形波損耗是正弦波損耗的1/2~2/3。D.Y.Chen提供的參考資料解釋了這種現(xiàn)象。
    一般情況下,具有矩形波的磁芯損耗比具有正弦波的磁芯損耗低一些。但在元件存在銅損的情況下,這是不正確的。在變壓器中,用矩形波激勵(lì)時(shí)的銅損遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用正弦波激勵(lì)時(shí)的銅損。高頻元件的損耗在銅損方面顯得更多,集膚效應(yīng)損耗比矩形波激勵(lì)磁芯的損耗給人們的印象更深刻。舉個(gè)例子,在20kHz、用17#美國線規(guī)導(dǎo)線的繞組時(shí),矩形波激勵(lì)的磁芯損耗幾乎是正弦波激勵(lì)磁芯損耗的兩倍。例如,對于許多開關(guān)電源來說,具有矩形波激勵(lì)磁芯的5V、20A和30A輸出的電源,必須采用多股絞線或利茲(Litz)線繞制線圈,不能使用粗的單股導(dǎo)線。
    2 Q值曲線
    所有磁性材料制造廠商公布的Q值曲線都是低損耗濾波器用材料的典型曲線。這些測試參數(shù)通常是用置于磁芯上的最適用的繞組完成的。對于罐形磁芯,Q值曲線指出了用作生成曲線時(shí)的繞組匝數(shù)和導(dǎo)線尺寸,導(dǎo)線是常用的利茲線,并且繞滿在線圈骨架上。
    對于鉬坡莫合金磁粉芯同樣是正確的。用最適合的繞組,并且導(dǎo)線繞滿了磁芯窗口時(shí)測試,則Q值曲線是標(biāo)準(zhǔn)的。Q值曲線是在典型值為5高斯或更低的低交流(AC)激勵(lì)電平下測量得出的。由于在磁通密度越高時(shí)磁芯的損耗越大,故人們警告,在濾波電感器工作在高磁通密度時(shí),磁芯的Q值是較低的。
    3 電感量、AL系數(shù)和磁導(dǎo)率
    在正常情況下,磁芯制造廠商會發(fā)布電感器和濾波器磁芯的AL系數(shù)、電感量和磁導(dǎo)率等參數(shù)。這些AL的極限值建立在初始磁導(dǎo)率范圍或者低磁通密度的基礎(chǔ)上。對于測試AL系數(shù),這是很重要的,測試AL系數(shù)是在低磁通密度下實(shí)施的。
    某些質(zhì)量管理引入檢驗(yàn)部門,希望由他們用幾匝繞組檢查磁芯,并用不能控制頻率或激勵(lì)電壓的數(shù)字電橋測試磁芯。幾乎毫不例外,以幾百高斯、若干千高斯(kG)、甚至使磁芯飽和的磁通密度的電壓激勵(lì)磁芯時(shí),該電橋是平衡的。使用這些存在很少匝數(shù)的電橋?qū)Σ婚_氣隙的磁芯進(jìn)行初始磁導(dǎo)率測量是不合適的。


    另外一種現(xiàn)象發(fā)生在測量低磁導(dǎo)率磁芯,諸如測量具有很少匝數(shù)的鉬坡莫合金磁芯時(shí),在很低電感量(如1mH或更低)時(shí),即不再應(yīng)用AL的方程式。由于鄰近的線匝有通過空氣隙偶合的情況,所以,所得的測試值呈現(xiàn)出正公差。例如,在一個(gè)10μH的電感器中,磁芯的AL存在超過20%的正誤差是人們所希望的。這同樣地是基于很少匝數(shù)的原因。然而,如果電感器上的線匝是集總的,則其誤差會變得更加惡劣。通常情況下,在開展低磁導(dǎo)率磁芯的檢測時(shí),人們將會在磁芯上繞置足夠的線匝以獲得超過100μH的電感量,以便有效地預(yù)防正誤差。
    其它的誤差發(fā)生在測量磁芯電感系數(shù)過程中,具體地說,那些誤差存在于大的空氣隙,包括繞滿了線匝的骨架中。1000AL時(shí)氣隙最小,100AL時(shí)具有氣隙。在圖中可見,如果線圈骨架上沒有被繞滿,一個(gè)負(fù)的測量誤差將形成。在100AL時(shí),骨架上僅繞滿了20%的線匝,這將存在大約-7%的誤差。罐形磁芯可保證正常的±3%的公差。因此,檢驗(yàn)AL值時(shí),骨架上應(yīng)該繞滿線匝。也就是說,測量電感值時(shí)應(yīng)該在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自諧振頻率時(shí)進(jìn)行。
    4 直流偏置
    關(guān)于磁導(dǎo)率與直流偏置關(guān)系的曲線,制造廠商提供的數(shù)據(jù)是在室溫下和假設(shè)低電平交流激勵(lì)電壓疊加在直流電壓上的典型值。增大交流激勵(lì)電平將引起磁芯的磁導(dǎo)率更滾離。具體地對鐵氧體磁芯而言,在較高溫度時(shí),在較低磁場強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的磁導(dǎo)率滾離要低于室溫時(shí)產(chǎn)生的滾離。在其它方面,鉬坡莫合金磁芯磁導(dǎo)率的變化沒有大于高溫下若干百分點(diǎn)。


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