磁芯分为铁氧体磁芯和合金类磁芯
铁氧体磁芯(常用的):锰锌系列,镍锌系列
合金类磁芯:铁粉芯,钼坡莫合金(不常见)
铁氧体磁芯锰锌系镍锌系
组成
71%,MnO 20%,
其他为ZnO
50%,NiO 24%,其他为ZnO
特点
电阻率高(10omh-cm)
铁芯损耗低
居里温度高电阻率高(omh-cm)铁芯损耗较锰锌系高
工作频率高
居里温度高
形状
EE,ER,EI,PQ,RM,POT DR,R,环形
用途
功率变压器,EMI共模滤
波器,储能电感
常模滤波器,储能电感
合金类
磁芯
硅钢片铁粉芯铁硅铝合金铁镍合金钼坡莫合金
组成硅,钢极细的
铁粉和
有机材
料粘合铝6%,硅
9%,铁85%
组合成
镍
50%,铁
50%组
合而成
钼2%,铁17%,
镍81%组成
特点极高的磁导率磁导率磁导率在饱和磁磁导率在14~550
根据变压器用途选磁芯:
PQ功率磁芯:
功率传输变压器,开关电源变压器,滤波电感器,宽频及脉冲变压器,转换电源变压器
主要材质:TP3,TP4
EP型高导磁芯:
主要用于滤波器波形整理,消除杂波,使视频清晰或音频保真根据工作频率,功率大小,电感量大小,安装空间选择磁芯:
系列
200—500W可用磁芯ER49,EC53,EE42,EE55,RM14,GU42,
PQ35系列,PQ40系列,UU66
500W以上可用磁芯ER70,EE65,EE85,GU59,PQ50系列,
UU80,UU93
根据滤波器电感量大小:
AL=(L/)*1000000()
(准确的说法是叫电感系数,他是为了便于开关电源的匝数引入的,(N*N=Lp/Al 其中N为线圈的匝数,Lp为线圈的电感量,Al为电感系数)一般手册上给的是1匝线圈的电感量,有的给出的是1000的电感量.1mH=1000uH 1uH=1nH,nH(纳亨)(不常用)
UU型磁芯1300—6000
EP型磁芯5000—12000
ET,FT型磁芯1500—9000
EE型磁芯1500—13000
磁芯结构的选择:选择时要尽量降低漏磁和漏感,增加线圈散热面积,有利于屏蔽,线圈绕线容易,装配接线方便。
不同磁芯对变压器的工作影响:
磁芯形状不同磁芯的特点及区别
构,除了与PCB板接触的末端外,完
全的把绕组包裹了起来,屏蔽非常好;
这种独特的形状最小化了在两片磁芯
装配时接触面形成的气隙的影响,并
且提供了一个更大的体积和总的空间
利用率的比例。
环形磁芯:
对于制造商来说,环型磁芯是最经济
的,在与其可比较的各种磁芯中,它
的花费是最低的;由于使用骨架,附加
的和组装的费用等于零;适合时可以使
用绕线机进行绕制;它的屏蔽也是非常
不错的。
常用的PQ和EP磁芯参数
PQ型磁芯参数:
特点:有10种形状构成系列供选用。
为高密度(定义)安装而设计的磁芯形状。
用途:开关电源用变压器,扼流圈等。
TYPE类型Dimensions
规模
AP cm4
AE mm2
磁芯有效
截面积
AW mm2
卷线截面
积
AL nH/N2
磁芯无气隙
时的等效电
感
LE mm
磁路长
度
VE mm2
磁芯体积
WT g
磁芯重
量
PQ20/1
6
20.5*8.1*14 0.2914 62.00 47.00 3880.00 37.40 2310.00 13.00 PQ20/2
20.5*10.1*14 0.4080 62.00 65.80 3150.00 45.70 2790.00 15.00 PQ26/2
26.5*10.0*19 0.7188 117.00 60.40 6170.00 46.30 5490.00 31.00 PQ26/2
5
26.5*12.3*19 0.9971 118.00 84.50 5250.00 55.50 6590.00 36..00 PQ32/2
32*10.27*22 1.3736 170.00 80.80 7310.00 55.50 9420.00 42.00 PQ32/3
32*15.17*22 2.4086 161.00 149.60 5140.00 74.60 11970.00 55.50
PQ35/3
5 35.1*17.37*2
6
4.3238 196.00 220.60 4860.00 87.90 19260.00 73.00
PQ40/4
0 40.5*19.87*2
8
6.5526 201.00 326.00 4300.00 101.90 20450.00 95.00
PQ50/5
50*24.97*32 14.2024 328.00 433.00 6720.00 113.00 37238.00 195.00 EP型磁芯参数:
TYPE 类型Dimensions
规模
AP cm4
AE mm2
磁芯有
效截面
积
AW mm2
卷线截面
积
AL
nH/N2
磁芯无
气隙时
的等效
电感
LE mm
磁路长
度
VE mm2
磁芯体积
WT g
磁芯重
量
EP7 9.4*3.75*6.5 0.0102 10.70 9.50 1120.00 15.50 165.00 0.80 EP10 11.5*5.1*7.6 0.0255 11.30 22.57 1025.00 19.30 215.00 1.10 EP13 12.8*6.5*9.0 0.0456 19.50 23.40 1475.00 24.20 472.00 2.40 EP17 18.0*8.4*11.0 0.1210 33.70 35.90 2230.00 29.50 999.00 5.00 EP20 24*10.7*15 0.4997 78.70 63.50 3950.00 41.10 3230.00 16.00
AP法选磁芯:
令初次绕组的有效值电压为,初次线圈的匝数为,所选磁芯的交流磁通密度为,开关周期为T,开关频率为f ,初次侧电流的波形系数是,磁芯有效横截面积为有关系式:
=
=(1)
考虑到=关系式之后
波形系数:4*
f f
K k
=(2)
波形因数:
rms
f
ave
U
k
U
=
(3)
采用有效值,采用整流平均值(均绝值)
正弦波的有效值为峰值的倍,整流平均值为峰值的倍
可推导出:
=(4)
同理设次级绕组电压为,其绕组为,可得:
=(5)
设绕组的电流密度为J(400A/cm2),导线截面积为S=I/J,高频变压器的窗口利
用系数为,初次绕组有效值电流分别为,,绕组面积被完全利用时:=+(6)
=+(7)
将(4)(5)整理进(7)后得:
=
(8)
AP==
= (9)
高频变压器的视在功率为初次绕组所承受的总功率,即S=。
因电源效率η=,最终得到:
AP==( ) (10)
=1.115D,=Z
最后得到下式:
AP==( )
对于反激式开关电源,值应介于0.2-0.3T之间,电流密度J一般取
200-600A/,窗口利用面积Kw一般取0.3-0.4(实际时取的),为脉动系数,其值为原边侧电流斜坡中心值与峰值开关电流的比值。