磁芯種類和AP法選磁芯.doc

1、磁芯分為鐵氧體磁芯和合金類磁芯鐵氧體磁芯（常用的）：錳鋅系列，鎳鋅系列 合金類磁芯：鐵粉芯，鉬坡莫合金（不常見）鐵氧體磁芯錳鋅系鎳鋅系組成71% MnO 20% 其 他為ZnO50%, NiO 24% 其 他為ZnO特點(diǎn)電阻率咼（10omh-cn）鐵芯損耗低居里溫度高電阻率咼（omh-cn）鐵芯損耗較錳鋅系高 工作頻率咼 居里溫度高形狀EE,ER,EI,PQ,RM,POTDR,R,環(huán)形用途功率變壓器，EMI共模濾 波器，儲能電感常模濾波器，儲能電感合金類磁芯硅鋼片鐵粉芯鐵硅鋁合金鐵鎳合金鉬坡莫合金組成硅，鋼極細(xì)的 鐵粉和 有機(jī)材 料粘合鋁6%,硅9% 鐵 85%組合成鎳50% 鐵50% 組合而

2、成鉬2%鐵17%鎳81%fi成特點(diǎn)極高的磁導(dǎo)率（卩約 60000）很高的飽和磁 通密度（0.6T1.9T ） 電阻率非常低（取決于硅含 量），故使用頻 率不咼 成本低廉磁導(dǎo)率 在1075 之間 低成本 鐵芯損 耗很咼磁導(dǎo)率在26125 之 間成本中等 鐵芯損耗低飽和磁 通密度 咼于鐵 硅鋁合 金 成本高 于鐵硅 鋁合金 鐵芯損 耗于鐵 硅鋁合 金和鐵 粉芯之 間磁導(dǎo)率在14550之間飽和磁通密度最高成本最咼 鐵芯損耗最低， 穩(wěn)定性最好型式片狀或帶狀以 及加工后的 O 型，R型等EE ER環(huán)形等環(huán)形環(huán)形環(huán)形根據(jù)變壓器用途選磁芯:PQ功率磁芯：功率傳輸變壓器，開關(guān)電源變壓器，濾波電感器，寬頻及脈沖

3、變壓器，轉(zhuǎn)換電源 變壓器主要材質(zhì)：TP3, TP4EP型高導(dǎo)磁芯：主要用于濾波器波形整理，消除雜波，使視頻清晰或音頻保真根據(jù)工作頻率，功率大小，電感量大小，安裝空間選擇磁芯:根據(jù)工作頻率選擇磁芯適用的工作頻率范圍TP3材質(zhì)溫度升高，功率呈下降趨勢，中心工作頻率 25KH 200KHzTP4材質(zhì)中心工作頻率在200KHz- 300KHzTH7, TH10,TH12材質(zhì)中心工作頻率小于150KHz根據(jù)功率大小選擇磁芯小于5W可用磁芯ER9.5，ER11.5,EE8.3，EE10 EE13EP7, EP10 RM4 UI19.8，URS75 10W可用磁芯ER2Q EE19 RM5 GU14 EI2

4、2，EF16,EP13 UI11.51020W可用磁芯ER25 EE2Q EE25 RM6 GU18 EF202050W可用磁芯ER28 EI28 , EE28 EE30 EF25RM8,GU2PQ20 系列,EFD2050 100W可用磁芯ER35 ETD34 EE35 EI35 , EF30 RM10GU30 PQ26系 列100 200W可用磁芯ER4Q ER42 EI40 , RM12 GU36 PQ32 系列200 500W可用磁芯ER49 EC53 EE42, EE55 RM14GU42PQ35系列，PQ40系列 , UU66500W以上可用磁芯ER7Q EE65 EE85 GU5

5、9 PQ50系列 ,UU80 UU93根據(jù)濾波器電感量大小:AL=（ L/ ）*1000000（）（準(zhǔn)確的說法是叫電感系數(shù)，他是為了便于開關(guān)電源的匝數(shù)引入的，（N*N=Lp/AI 其中N為線圈的匝數(shù)丄p為線圈的電感量,AI為電感系數(shù)）一般手冊上給的是1 匝線圈的電感量,有的給出的是1000的電感量.1mH=1000uH1uH=1 nH, nH（納亨）（不常用）UU型磁芯13006000EP型磁芯500012000ET,FT型磁芯15009000EE型磁芯150013000磁芯結(jié)構(gòu)的選擇：選擇時要盡量降低漏磁和漏感， 增加線圈散熱面積，有利于屏 蔽，線圈繞線容易，裝配接線方便。不同磁芯對變壓器的

6、工作影響:磁芯形狀不同磁芯的特點(diǎn)及區(qū)別罐型磁芯骨架和繞組幾乎全部被磁芯包裹 起來，致使它對EMI的屏蔽效果非常 好;罐型磁芯尺寸均符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，在 制造的時候互換性非常好；可提供簡 單型骨架（無插針的）和PCB板安裝骨 架（有插針）；由于罐型形狀的設(shè)計(jì)，致 使與其它類型同等尺寸的磁芯相比費(fèi) 用更咼；由于匕的形狀不利于散熱，因 此不適于應(yīng)用于大功率變壓器電感 器。RM型磁芯與罐型相比，切掉了罐型的兩個對稱 的側(cè)面，這重設(shè)計(jì)更有利于散熱和大 尺寸的引線引出；與罐形相比，節(jié)約了 大約40%勺安裝的空間；骨架有無針型 的和插針型的；可以采用一對夾子進(jìn) 行安裝；RM型磁芯可以作成扁平形狀 （適合現(xiàn)在的

7、平面變壓器或者是直接 把磁芯裝配到已經(jīng)設(shè)計(jì)好繞組的印制 板電路上）；雖然屏蔽效果不如罐型的 好，但是仍然不錯。E型磁芯與罐型磁芯相比，E型磁芯的費(fèi)用要低 的多，再加上繞制和組裝都比較簡單， 這種磁芯形狀現(xiàn)在應(yīng)用最廣，但是它 的缺點(diǎn)是不能提供自我屏蔽；E型磁芯 可以進(jìn)行不同方向的安裝，也可以幾 付疊加應(yīng)用更大的功率；這種磁芯可 以作成扁平形狀（是現(xiàn)在平面變壓器 很流行的磁芯形狀）；也可以提供無針 和插針型骨架；由于其散熱非常好、 可以疊加使用，一般大功率電感器和 變壓器都使用這種形狀的磁芯。PQ型磁芯PQ型磁芯專門為開關(guān)電源用電感器和 變壓器設(shè)計(jì)。PQ形狀的設(shè)計(jì)優(yōu)化了磁 芯體積、表面積和繞組繞制

8、面積之間 的比率；這種設(shè)計(jì)，使的使用最小的磁 芯提供最大的電感量和最大化的繞制 面積成為可能；這種設(shè)計(jì)，使得在最小 的變壓器體積和重量下，獲得最大的輸出功率，并且占用最小的 PCB安裝 空間；可以使用一付夾子進(jìn)行安裝固 定；這種有效的設(shè)計(jì)也使的磁芯的磁 路截面積更加統(tǒng)一，因此這種磁芯結(jié) 構(gòu)也使得比其它的磁芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有更 少的工作熱點(diǎn)。EP型磁芯EP型磁芯的圓形中心柱立體形結(jié) 構(gòu)，除了與PCB板接觸的末端外，完 全的把繞組包裹了起來，屏蔽非常好； 這種獨(dú)特的形狀最小化了在兩片磁芯 裝配時接觸面形成的氣隙的影響，并 且提供了一個更大的體積和總的空間 利用率的比例。環(huán)形磁芯：對丁制造商來說，環(huán)型磁心

9、疋最經(jīng)濟(jì) 的，在與其可比較的各種磁芯中，它 的花費(fèi)是最低的；由于使用骨架，附加 的和組裝的費(fèi)用等于零；適合時可以 使用繞線機(jī)進(jìn)行繞制；它的屏蔽也是 非常不錯的。常用的PQ和EP磁芯參數(shù)PQ型磁芯參數(shù):DP40 PQ32/2Q3W.&A初區(qū)用途：開關(guān)電源用變壓器，扼流圈等。外程 稱鈦TYPE 類型Dimensions規(guī)模AP cm4AE mm2磁芯有效截面積AW mm2卷線截面積AL nH/N2磁芯無氣隙 時的等效電 感LE mm磁路長度VE mm2磁芯體積WT g磁芯重量PQ20/1620.5*8.1*140.291462.0047.003880.0037.402310.0013.00PQ20

10、/2020.5*10.1*140.408062.0065.803150.0045.702790.0015.00PQ26/2026.5*10.0*190.7188117.0060.406170.0046.305490.0031.00PQ26/2526.5*12.3*190.9971118.0084.505250.0055.506590.0036.00PQ32/2032*10.27*221.3736170.0080.807310.0055.509420.0042.00PQ32/3032*15.17*222.4086161.00149.605140.0074.6011970.0055.50PQ35/

11、3535.1*17.37*264.3238196.00220.604860.0087.9019260.0073.00PQ40/4040.5*19.87*286.5526201.00326.004300.00101.9020450.0095.00PQ50/5050*24.97*3214.2024328.00433.006720.00113.0037238.00195.00EP型磁芯參數(shù):DP40 EP5TYPE類型Dimensions規(guī)模AP cm4AE mm2磁芯有效截面積AW mm2卷線截面積AL nH/N2 磁芯無 氣隙時 的等效 電感LE mm磁路長度VE mm2磁芯體積WT g磁芯重量

12、EP79.4*3.75*6.50.010210.709.501120.0015.50165.000.80EP1011.5*5.1*7.60.025511.3022.571025.0019.30215.001.10EP1312.8*6.5*9.00.045619.5023.401475.0024.20472.002.40EP1718.0*8.4*11.00.121033.7035.902230.0029.50999.005.00EP2024*10.7*150.499778.7063.503950.0041.103230.0016.00F、rrLI迂丿ir cAP法選磁芯：令初次繞組的有效值電壓為

13、 ，初次線圈的匝數(shù)為 ，所選磁芯的交流磁通密 度為 ，磁通量為 ，開關(guān)周期為T,開關(guān)頻率為f，初次側(cè)電流的波形系數(shù)是，磁芯有效橫截面積為 有關(guān)系式:=(1)考慮到 =:關(guān)系式之后波形系數(shù):Kf =4* kfU rmskf -波形因數(shù):U ave采用有效值，采用整流平均值（均絕值）正弦波的有效值為峰值的 倍,整流平均值為峰值的倍可推導(dǎo)出：=同理設(shè)次級繞組電壓為，其繞組為，可得：= 設(shè)繞組的電流密度為J (4OOA/CH2)，導(dǎo)線截面積為S=l/J ,高頻變壓器的窗口 利用系數(shù)為，初次繞組有效值電流分別為，繞組面積被完全利用時：= + =一+將(4)( 5)整理進(jìn)(7)后得:(8)AP=(9)高頻變壓器的視在功率為初次繞組所承受的總功率，即S= 。因電源