1,問題:如何測定AL值?為什么測定要在5 gauss的條件下進(jìn)行?
電感是使用不同的電壓和頻率的橋來測定的,而磁通密度應(yīng)該在小于10 Guass(1mT)的條件下,磁一般是單層繞組以一定的匝數(shù)緊密地纏繞在芯表面上測定的。
在低guass情況下測定是十分重要的,磁材料特性在高驅(qū)動(dòng)的時(shí)候變化是很大的.因?yàn)樗o定磁芯的應(yīng)用不同,因此對于廠商來說,,就要給出一個(gè)低態(tài)的標(biāo)稱測定特性以保障不同要求下的使用。
2,問題:為什么磁芯和磁鐵不一樣?
永久磁鐵是硬磁材料,也即其磁性幾乎是恒定的,不隨外部條件(普通)變化的。其磁性是由廠商生產(chǎn)的時(shí)候就圈定了的, 而磁芯是“軟糍”材料,其B-H 是曲線變化的.(硬磁材料的B-H是一個(gè)點(diǎn)),所以可以用于繞制繞組,以制作電感或變壓器等。
3,問題:磁芯的有效參數(shù)一般有哪些?
磁芯,特別是鐵氧體材料,其幾何尺寸等多種多樣,為滿足各種不同的設(shè)計(jì)的要求,磁芯的尺寸也是為了適合最優(yōu)化要求而計(jì)算的。這些現(xiàn)有磁芯參數(shù),包括諸如磁路徑,有效面積,和有效體積等物理參數(shù)等。
4,問題:如何測量絕緣性能以及如何保證其絕緣?
磁芯制作后要使用將兩個(gè)加以一定壓力后網(wǎng)狀線墊分置于兩端的方式測定其擊穿電壓值。其間,所加壓力是 10psi,仿真繞線壓力,這個(gè)試驗(yàn)使用的是60 Hz 的有效電壓值,查詢繞組產(chǎn)品手冊目錄以獲取相應(yīng)磁芯和它們的保證的擊穿電壓,用戶應(yīng)該十分注意他們的實(shí)際使用繞組數(shù)。特別是當(dāng)使用較大繞線壓力時(shí),可能發(fā)生機(jī)械變形,這樣,就有可能改變磁芯的擊穿電壓值,超過壓力限度可能損壞磁芯外層防護(hù), 致使其擊穿電壓降低。
5,問題:為什么角圓半徑對繞線來說十分重要?
角半徑之所以重要的是因?yàn)槿绻判镜倪吘夁^于鋒利的話,就有可能在精確嚴(yán)密繞制過程中劃破線的絕緣,注意保證磁芯的邊緣圓滑,鐵氧體磁芯制作模具是有一定的標(biāo)準(zhǔn)圓度半徑的,而且這些磁芯是經(jīng)過打磨和去除毛刺處理的,以減少其邊緣的鋒利。另外,大多磁芯經(jīng)過油漆或覆蓋以不僅使其角鈍化,更使得其繞線面光滑,粉芯則具有一面是壓力半徑,,另一面是去除毛刺處理的半圓.對于鐵氧體材料,則額外的提供一個(gè)邊緣覆蓋。
6,問題:哪種類型的磁芯適合制作變壓器?哪些類型的適合制作電感?
滿足變壓器需要的磁芯應(yīng)該具備一方面具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度,另一方面保持其溫升在一定限度之內(nèi),Strip (帶)材料應(yīng)該具有較高的感應(yīng)強(qiáng)度而通常應(yīng)用于20KHz以下的情況內(nèi)。對于20KHz以上的情況,統(tǒng)一體材料可以滿足要求,因?yàn)槠湓谳^高頻率的情況下具有較低的磁芯損耗(較低的溫升)。
對于電感來說,磁芯應(yīng)該有一定的氣隙以保證其在較高dc 或ac 驅(qū)動(dòng)情況下有一定的磁導(dǎo)率水平,鐵氧體和帶芯都可以開氣隙處理,粉芯具有其自帶的氣隙。
7,問題:為什么AL值一般只是在鐵粉芯和鐵氧芯等提供,而帶芯(TapeCore)沒有?
帶繞磁芯一般應(yīng)用于變壓器或方環(huán)中,這樣,AL 沒有什么意義,其期望的特性指標(biāo)是高磁通密度,低磁芯損耗以及在某些情況下高方形的 B-H環(huán)曲線形式。在方環(huán)B-H曲線的材料使用于帶繞磁芯中,其磁導(dǎo)率的變化當(dāng)環(huán)被橫斷的時(shí)候是范圍很寬的。這不能得到連續(xù)和重復(fù)的電感值,方環(huán)材料通常用于開關(guān)等場合的應(yīng)用中,在圓環(huán)B-H 環(huán)曲線的材料來說,比如鐵氧體和粉芯,其磁導(dǎo)率是比較恒定的,AL 作為低驅(qū)動(dòng)情況下的磁導(dǎo)率的測度值,因?yàn)檫@時(shí)圓環(huán)材料的磁導(dǎo)率相對穩(wěn)定的。
8,問題:什么樣的磁芯最好?
應(yīng)該說,對于這個(gè)問題沒有什么答案的。因?yàn)榇判镜倪x擇是依據(jù)應(yīng)用場合和應(yīng)用頻率等確定的,任何材料的選擇都還有市場等因素的考慮。比如,某些材料可以保證其溫升較小,但是其價(jià)格昂貴,這樣,當(dāng)選擇材料以針對較高的溫升的時(shí)候,就有可能選擇較大的尺寸但較低價(jià)格的材料以完成這樣的工作。所以,所謂最好的材料的選擇要首先針對你的電感或變壓器的應(yīng)用要求,從這點(diǎn)上來說,其運(yùn)行頻率和造價(jià)等就是重要因素了。不同材料的優(yōu)化選擇是依據(jù)開關(guān)頻率,溫升,以及磁通密度等確定的。
9,問題:如何使磁芯退磁?
其方法是給磁芯加以60Hz 交流電使得其開始的驅(qū)動(dòng)電流足以使其在正負(fù)端均能夠飽和,然后逐漸緩慢降低驅(qū)動(dòng)水平重復(fù)進(jìn)行幾次知道其降低到0為止。這就將使得其保有點(diǎn)還原回原來的初始態(tài)。
10,問題:磁芯溫度高于居里點(diǎn)時(shí),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
所謂居里溫度就是當(dāng)材料在此溫度時(shí),其將失去所有的磁特性。高于這個(gè)溫度時(shí),磁芯將不能使用。實(shí)際上,很多磁芯都有絕緣拋光等,這些一般會(huì)在低于居里點(diǎn)很多的溫度的時(shí)候就已經(jīng)基本損壞了。關(guān)于這些,應(yīng)該查詢手冊以確定其絕緣材的溫度限制。
帶繞磁芯沒有絕緣隔離防護(hù),所以其即便達(dá)到居里溫度后也可以當(dāng)溫度降低之后恢復(fù)其磁特性。一般帶繞磁芯具有很高的居里點(diǎn)( >450 OC),這樣這些材料有可能在達(dá)到居里溫度之前就已經(jīng)遭受氧化損害了。Manganese-Zinc 鐵氧體,將沒有什么影響,除非有絕緣敷料。這是因?yàn)殍F氧體的居里溫度比較低,一般僅120OC – 250OC. 這個(gè)溫度還不足以改變諸如陶瓷材料的結(jié)構(gòu)。通常,磁芯的磁特性在溫度降低到居里點(diǎn)之后可以恢復(fù),只要不是很長時(shí)間以致材料被氧化了。
11,問題:對于你使用的磁芯,其最大頻率(開關(guān))是多少?
首先,這取決于所選材料。帶繞磁芯通常具有較低于鐵氧體的運(yùn)行頻率。這是因?yàn)槠渥杩馆^低,結(jié)果會(huì)有較高的渦流以及較高的磁芯損耗。其帶越薄,則運(yùn)行頻率就可以越高。另一方面,磁芯損耗取決于設(shè)計(jì)的運(yùn)行磁通密度;所以,降低磁通密度,就可以提高工作頻率。通常于功率磁芯而言,其一定驅(qū)動(dòng)限制下的材料的飽和磁通密度并不是設(shè)計(jì)頻率的局限,而其最大的損耗容限往往決定了運(yùn)行頻率。
12,問題:單層繞線優(yōu)點(diǎn)?
單層繞組比較容易。而且,其分布電容也最小;可以適應(yīng)最大的頻率響應(yīng)。而銅損溫升也可以最小化。對于通用扼流圈來說,在相對的繞組間保持對稱比較容易。
審核編輯:郭婷
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原文標(biāo)題:磁性材料問答匯總(一)
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