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磁芯磁化过程是怎样的?

文章出处:东莞市磁丰电子有限公司官网 人气:-发表时间:2017-04-12 09:14:00
材料的磁化


烧结后的铁氧体是由小的晶体组成,这种晶体的大小一般在10~20μm的范围内,磁畴就是存在于这些晶体之中。


在没有外磁场作用时,这些磁畴排列的方向是杂乱无章的,如附图1-3(a)所示,小磁畴间的磁场是相互抵销的,对外不呈现磁性。当一个外加磁场(H)作用于该材料时,磁畴顺着磁场方向转动,加强了铁氧体内的磁场。随着外磁场的加强,转到外磁场方向的磁畴就越来越多,与外磁场同向的磁感应强度就越强,如附图1-3(b)所示。这就是说材料被磁化了。


在这个磁化过程中,磁畴重新排列必须克服能量势垒,因此,磁化总是滞后于磁场。所谓的“磁滞回线”(见附图1-1),就是这种现象的结果。如果对磁化的抵抗并不是很强时,一个特定的磁场强度将会产生很大的感应磁场,铁氧体的磁导率很高。磁滞回线的形状对铁氧体的其他性能有着很强的影响,如磁损。


磁芯的形状



铁氧体磁芯有许多不同的形状,如附图1-4所示。这些形状各异的磁芯各有其特点,适用于制作各种磁性元件。


(1)磁环磁芯。从磁的角度而言,磁环也许是最佳选择,因为磁环的磁路是一个封闭的形状,因此铁氧体的性能可以最为充分地发挥出来。尤其是对于高磁导率的铁氧体材料,哪怕是一点点气隙都会使得磁导率显著下降。磁环主要应用于脉冲变压器、磁放大器、干扰抑制线圈(共模电感)等场合。磁环在特定功率处理能力下是最便宜的磁性元件之一,但是磁环的绕制却是最困难的。


(2)罐型磁芯。罐型磁芯最初是为通信滤波电感而设计的,磁芯几乎包围了所有的线包和骨架,这种结构很好地屏蔽了外部的电磁噪声(EMI)。罐型磁芯的成本要高于其他形状的磁芯,此外其散热性能较差,所以至今还没有适用于大功率场合的产品。


(3)E型磁芯。E型磁芯较罐型磁芯便宜,易于绕制,安装方便。E型磁芯的骨架有立式和卧式两种,立式骨架占用PCB板面积较小但高度很大,卧式骨架正好相反。E型成为最为常用的磁芯形状。可以说EE型磁芯和EI型磁芯具有相同的外形,相同的尺寸,相同的骨架,仅仅在漏磁场分布存在差异,适用于制作开关电源变压器。


(4)EC磁芯。EC磁芯介于E型与罐型之间,窗口面积较大(较罐型磁芯而言),有风道,利于散热。相同面积下圆形中心柱的周长比方形中心柱省11%,减少了铜损,并且绕制的时候圆形要比方形方便。


(5)PQ磁芯。PQ磁芯主要是为开关电源设计的,能在最小的磁心尺寸下获得最大的电感量和线包面积,因此这种磁芯能在最小的高度与体积情况下输出最大的功率。


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