《磁性材料常识》PPT课件

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1、铁氧体软磁材料介绍无锡斯贝尔：常彪内容磁学常识：磁性材料分类磁学常识：磁性来源磁学常识：磁化曲线磁性参数与测量磁性材料应用磁性材质介召SPINEL磁芯铁氧体磁芯合金类磁芯锰锌系材*镍锌系材镁锌系材硅（矽）钢材铁粉芯铁硅铝合金铁镍合金钼坡莫合金非晶、微晶合金磁学常识：磁性材料分类SPINELA）锰锌系组成约为：Fe2O371%,MnO20%,其他为：ZnO电阻率高(10ohm-cm)磁心损耗低居里温度高形状：EE，EI，ER，PQ，RM，POT等型式。用途：功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等磁学常识：磁性材料分类SPINE

2、LB）镍锌系组成约为：Fe2O350%,NiO24%,其他为：ZnO电阻率很高(107ohm-cm)工作频率高铁心损耗较锰锌系高居里温度高型式：DR，R，环形等。用途：常模滤波器、储能电感等磁学常识：磁性材料分类SPINEL铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。磁学常识：磁性来源1铁磁材料内部的磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构—磁畴。磁畴是怎么形成的？磁畴因受外磁场作用而

3、顺着外磁场的方向发生归顺性重新排列，在内部形成一个很强的附加磁场。（a）无外磁场情况（b）有外磁场情况SPINELBHBHBHBH(A)(B)(C)(D)磁学常识：磁性来源2SPINELBHHcBsBr磁学常识：磁化曲线1Iuφ电路部分磁路部分H=NI/LeLe有效磁路长度B＝μHμ导磁率Φ=BAeH磁场强度B磁感应强度Bs饱和磁感应强度Br剩磁Hc矫顽力μ导磁率SPINEL磁滞回线中H为零时B并不为零的现象说明铁磁材料具有剩磁性。BH0cba起始磁化曲线oa段是线性段ab段是上升段bc段是磁化曲线的膝部C点以后是饱和段起始磁

4、化曲线反映了什么？起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有磁饱和性。磁滞回线中B的变化总是落后于H的变化说明铁磁材料具有磁滞性；软磁材料反复磁化一周所构成的曲线称为磁滞回线。磁学常识：磁化曲线2SPINEL磁芯线圈中通过交变电流时，H的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过程中，B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁滞性；当H减为零时B并不为零。磁导率可达102~104，由软磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。B不会随H的增强而无限增强，H增大到一定值

5、时，B不能继续增强。高导磁性磁滞性和剩磁性磁饱和性：磁学常识：磁化曲线3磁性参数与测量：磁导率μ（1）1起始磁导率μi1μ0μi是材料在弱场磁化过程中的一个宏观特性表示量。是磁性材料的磁导率（B/H）在磁化曲线始端的极限值，μi=B式中：limH→0BHμ0为真空磁导率（4π×10-7H/m）;H为交流磁场强度（A/m）;B为交流磁通密度（T）(测试时应小于0.25mT)。注：μi通常是用规定尺寸的环形磁芯测量而得；磁性参数与测量：磁导率μ（2）1起始磁导率μiμi计算μi=L/(4.6N2hlg(D/d))×107(适用于环

6、形磁芯)式中N……测试线圈匝数(N)L……装有磁芯的线圈的自感量（mH）h……磁芯高度(mm)D……磁芯外直径(mm)d……磁芯内直径(mm)测量方法磁性参数与测量：磁导率μ（3）2有效导磁率μe变压器或电感器磁芯中常用非闭合的E型、U型等配对磁芯，其磁路各部分形状尺寸不同，而且其配合面不可避免地仍有残余气隙；此时，必须用有效导磁率μe来表示磁芯的导磁率；μe=LC1/(4πN2)×107C1……磁芯磁路常数(cm-1)磁性参数与测量：磁导率μ（4）3振幅导磁率μα作功率变换的开关电源变压器磁芯是工作在高磁通密度下,因此必须引

7、入振幅磁导率参数才能真实反映出功率型磁芯在高磁通密度下的磁特性;μα=1/μ0*B/H(式中规定的B值比测时高出数百倍以上,例如:200mT)磁性参数与测量：磁损耗（1）1损耗因子tanδ表示小信号下材料的损耗特性,由于磁芯损耗引起信号相移;tanδ=Rs/ωLsRs磁芯及线圈损耗的等效电阻；Ls装有磁芯的线圈的自感量；tanδ称损耗因子，表示损耗功率与无功功率的比值，其磁芯损耗包括磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗即：tanδ=tanδn+tanδe+tanδr气隙对损耗因子的影响磁芯开制气隙后，可以增加磁场和温度的稳定性，损耗因

8、子有所下降（tanδ）gap=tanδ·μe/μi比损耗因子，与材料几何尺寸无关，表示小信号下材料的损耗特性；磁性参数与测量：磁损耗（2）1损耗因子tanδSPINEL磁性器件作滤波器的电感时，通常用品质因素Q来表示它的质量；Q=1/tanδQ与频率和绕组参数有关；磁性参数与