電感的磁飽和問(wèn)題
在開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用中,電感有有允許其飽和的,有允許其從一定電流值開(kāi)始進(jìn)入飽和的,有不允許其飽和的,請(qǐng)交各位大蝦,具體的講以下,謝謝!
電感的磁飽和問(wèn)題
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這里.
1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì)影響電源的指標(biāo)外,一般不會(huì)造成特別嚴(yán)重的問(wèn)題.
2,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電感,如BOOST、BUCK拓?fù)渲械碾姼?這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴(yán)重的后果.
3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導(dǎo)率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當(dāng)為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.
歡迎大家繼續(xù)討論,進(jìn)行補(bǔ)充,糾錯(cuò).
1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì)影響電源的指標(biāo)外,一般不會(huì)造成特別嚴(yán)重的問(wèn)題.
2,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電感,如BOOST、BUCK拓?fù)渲械碾姼?這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴(yán)重的后果.
3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導(dǎo)率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當(dāng)為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.
歡迎大家繼續(xù)討論,進(jìn)行補(bǔ)充,糾錯(cuò).
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì)影響電源的指標(biāo)外,一般不會(huì)造成特別嚴(yán)重的問(wèn)題.2,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電感,如BOOST、BUCK拓?fù)渲械碾姼?這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴(yán)重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導(dǎo)率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當(dāng)為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進(jìn)行補(bǔ)充,糾錯(cuò).
請(qǐng)教版主:
對(duì)飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,
飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
對(duì)飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,
飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
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@chenqq2000
請(qǐng)教版主:對(duì)飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
論壇里有高手發(fā)過(guò)一篇關(guān)于磁放大的貼子,建議你去讀一下.
http://bbs.dianyuan.com/topic/339
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì)影響電源的指標(biāo)外,一般不會(huì)造成特別嚴(yán)重的問(wèn)題.2,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電感,如BOOST、BUCK拓?fù)渲械碾姼?這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴(yán)重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導(dǎo)率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當(dāng)為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進(jìn)行補(bǔ)充,糾錯(cuò).
軟磁材料與硬磁材料
硬磁材料的磁滯曲線寬,矯頑力大,軟磁材料與之相反,開(kāi)關(guān)電源中的磁性材料選擇那一種,為什么?
硬磁材料的磁滯曲線寬,矯頑力大,軟磁材料與之相反,開(kāi)關(guān)電源中的磁性材料選擇那一種,為什么?
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬(wàn)一飽和了,除了會(huì)影響電源的指標(biāo)外,一般不會(huì)造成特別嚴(yán)重的問(wèn)題.2,電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電感,如BOOST、BUCK拓?fù)渲械碾姼?這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴(yán)重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導(dǎo)率高的材料制作.在未飽和時(shí),電感量很大,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)是開(kāi)路,飽和后電感量為零,相當(dāng)為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開(kāi)關(guān)的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進(jìn)行補(bǔ)充,糾錯(cuò).
我想知道具體的選型和算法
我想知道一些電感的具體選型,和具體參數(shù)的計(jì)算公式!
比如我做100W的正激,該用什么電感,做200W的PFC又該有用什么電感呢,
我想知道一些電感的具體選型,和具體參數(shù)的計(jì)算公式!
比如我做100W的正激,該用什么電感,做200W的PFC又該有用什么電感呢,
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@乞力馬扎羅的雪
推薦你去讀一下趙修科老師的著作《磁性元器件分冊(cè)》磁性元件的設(shè)計(jì)不是三言兩語(yǔ)可以講清楚的,趙老師的這本書(shū)一定可以給你很大的幫助.一般正激和PFC的電感都可以用鐵氧體磁芯或坡莫合金粉芯.
吐血啊!!吐血!!!!
小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開(kāi)關(guān)電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無(wú)聊的大談,真是吐血啊!!!!
我真的不明白,說(shuō)的有些偏激了,請(qǐng)各位大大見(jiàn)諒!不過(guò)鄙人真的認(rèn)為,搞好開(kāi)關(guān)電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識(shí),現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀:
軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來(lái)都有明顯的進(jìn)步.各種材料都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域,從現(xiàn)在的情況來(lái)看,在中低頻條件下,硅鋼占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴(yán)格,磁導(dǎo)率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領(lǐng)中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場(chǎng)份額.特別是高頻條件下的市場(chǎng),很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來(lái)稱霸的天下.
磁芯結(jié)構(gòu)方面,發(fā)展最快的是復(fù)合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場(chǎng)份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結(jié)構(gòu).薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結(jié)構(gòu).盡管面對(duì)著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認(rèn)為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級(jí),可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領(lǐng)大部份市場(chǎng)份額.
小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開(kāi)關(guān)電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無(wú)聊的大談,真是吐血啊!!!!
我真的不明白,說(shuō)的有些偏激了,請(qǐng)各位大大見(jiàn)諒!不過(guò)鄙人真的認(rèn)為,搞好開(kāi)關(guān)電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識(shí),現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀:
軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來(lái)都有明顯的進(jìn)步.各種材料都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域,從現(xiàn)在的情況來(lái)看,在中低頻條件下,硅鋼占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴(yán)格,磁導(dǎo)率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領(lǐng)中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場(chǎng)份額.特別是高頻條件下的市場(chǎng),很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來(lái)稱霸的天下.
磁芯結(jié)構(gòu)方面,發(fā)展最快的是復(fù)合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場(chǎng)份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結(jié)構(gòu).薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結(jié)構(gòu).盡管面對(duì)著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認(rèn)為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級(jí),可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領(lǐng)大部份市場(chǎng)份額.
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吐血啊!!吐血!!!!小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開(kāi)關(guān)電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無(wú)聊的大談,真是吐血啊!!!!我真的不明白,說(shuō)的有些偏激了,請(qǐng)各位大大見(jiàn)諒!不過(guò)鄙人真的認(rèn)為,搞好開(kāi)關(guān)電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識(shí),現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀: 軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來(lái)都有明顯的進(jìn)步.各種材料都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域,從現(xiàn)在的情況來(lái)看,在中低頻條件下,硅鋼占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領(lǐng)的市場(chǎng)份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴(yán)格,磁導(dǎo)率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領(lǐng)中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場(chǎng)份額.特別是高頻條件下的市場(chǎng),很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來(lái)稱霸的天下. 磁芯結(jié)構(gòu)方面,發(fā)展最快的是復(fù)合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場(chǎng)份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結(jié)構(gòu).薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結(jié)構(gòu).盡管面對(duì)著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認(rèn)為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級(jí),可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領(lǐng)大部份市場(chǎng)份額.
呵呵,又是一個(gè)憂國(guó)憂民的同志
大哥,你知不知道過(guò)去大學(xué)里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國(guó)的大學(xué)開(kāi)設(shè)這個(gè)專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見(jiàn)人愛(ài).俺們這些做電源的同志,我覺(jué)得還是不錯(cuò)的,沒(méi)必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
大哥,你知不知道過(guò)去大學(xué)里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國(guó)的大學(xué)開(kāi)設(shè)這個(gè)專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見(jiàn)人愛(ài).俺們這些做電源的同志,我覺(jué)得還是不錯(cuò)的,沒(méi)必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
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@ridgewang
呵呵,又是一個(gè)憂國(guó)憂民的同志大哥,你知不知道過(guò)去大學(xué)里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國(guó)的大學(xué)開(kāi)設(shè)這個(gè)專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見(jiàn)人愛(ài).俺們這些做電源的同志,我覺(jué)得還是不錯(cuò)的,沒(méi)必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
磁性器件很重要啊!舉個(gè)例,請(qǐng)指教??
開(kāi)關(guān)電源是利用開(kāi)關(guān)過(guò)程來(lái)控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開(kāi)關(guān)晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時(shí)兼有電壓轉(zhuǎn)換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲(chǔ)能電感器都是構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開(kāi)關(guān)頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因?yàn)?若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導(dǎo)致劇烈溫升.引起開(kāi)關(guān)電源損耗的主要部分是開(kāi)關(guān)晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開(kāi)關(guān)損耗可以采用諧振電路或電感轉(zhuǎn)換等措施來(lái)大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見(jiàn),掌握到降低磁性器件損耗的技術(shù)也就把握住了提高開(kāi)關(guān)頻率電源的效率、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其小型化的關(guān)鍵.降低磁性器件損耗的關(guān)鍵技術(shù)則是尋求低損耗的磁性材料.
開(kāi)關(guān)電源是利用開(kāi)關(guān)過(guò)程來(lái)控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開(kāi)關(guān)晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時(shí)兼有電壓轉(zhuǎn)換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲(chǔ)能電感器都是構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開(kāi)關(guān)頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因?yàn)?若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導(dǎo)致劇烈溫升.引起開(kāi)關(guān)電源損耗的主要部分是開(kāi)關(guān)晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開(kāi)關(guān)損耗可以采用諧振電路或電感轉(zhuǎn)換等措施來(lái)大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見(jiàn),掌握到降低磁性器件損耗的技術(shù)也就把握住了提高開(kāi)關(guān)頻率電源的效率、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其小型化的關(guān)鍵.降低磁性器件損耗的關(guān)鍵技術(shù)則是尋求低損耗的磁性材料.
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磁性器件很重要啊!舉個(gè)例,請(qǐng)指教??開(kāi)關(guān)電源是利用開(kāi)關(guān)過(guò)程來(lái)控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開(kāi)關(guān)晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時(shí)兼有電壓轉(zhuǎn)換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲(chǔ)能電感器都是構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開(kāi)關(guān)頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因?yàn)?若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導(dǎo)致劇烈溫升.引起開(kāi)關(guān)電源損耗的主要部分是開(kāi)關(guān)晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開(kāi)關(guān)損耗可以采用諧振電路或電感轉(zhuǎn)換等措施來(lái)大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見(jiàn),掌握到降低磁性器件損耗的技術(shù)也就把握住了提高開(kāi)關(guān)頻率電源的效率、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其小型化的關(guān)鍵.降低磁性器件損耗的關(guān)鍵技術(shù)則是尋求低損耗的磁性材料.
說(shuō)的非常的好!
隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結(jié)果必然導(dǎo)致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個(gè)折中的東西,你說(shuō)咋辦?
隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結(jié)果必然導(dǎo)致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個(gè)折中的東西,你說(shuō)咋辦?
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@ridgewang
說(shuō)的非常的好!隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結(jié)果必然導(dǎo)致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個(gè)折中的東西,你說(shuō)咋辦?
之一:
把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個(gè)或十幾個(gè)薄膜粘接在一起,構(gòu)成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構(gòu)成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過(guò)每層旋轉(zhuǎn)一定角度后變成無(wú)取向的軟磁材料,代表符號(hào)是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構(gòu)成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號(hào)FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)).
[FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構(gòu)成的多層薄膜,比原來(lái)由FeSiAl軟磁合金構(gòu)成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴(kuò)展到100MHz.
[FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構(gòu)成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為6000,一直到100MHz,磁導(dǎo)率可達(dá)320,也大大擴(kuò)展了工作頻率范圍.
由鈷基非晶合金和SIOz構(gòu)成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率實(shí)數(shù)部分μ′可達(dá)500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學(xué)用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時(shí),在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級(jí)電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%.
[FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時(shí)具有Bs高(可達(dá)1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導(dǎo)率仍可達(dá)到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個(gè)或十幾個(gè)薄膜粘接在一起,構(gòu)成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構(gòu)成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過(guò)每層旋轉(zhuǎn)一定角度后變成無(wú)取向的軟磁材料,代表符號(hào)是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構(gòu)成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號(hào)FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)).
[FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構(gòu)成的多層薄膜,比原來(lái)由FeSiAl軟磁合金構(gòu)成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴(kuò)展到100MHz.
[FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構(gòu)成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為6000,一直到100MHz,磁導(dǎo)率可達(dá)320,也大大擴(kuò)展了工作頻率范圍.
由鈷基非晶合金和SIOz構(gòu)成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率實(shí)數(shù)部分μ′可達(dá)500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學(xué)用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時(shí),在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級(jí)電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%.
[FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時(shí)具有Bs高(可達(dá)1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導(dǎo)率仍可達(dá)到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
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之一:把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個(gè)或十幾個(gè)薄膜粘接在一起,構(gòu)成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構(gòu)成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過(guò)每層旋轉(zhuǎn)一定角度后變成無(wú)取向的軟磁材料,代表符號(hào)是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構(gòu)成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號(hào)FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)). [FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構(gòu)成的多層薄膜,比原來(lái)由FeSiAl軟磁合金構(gòu)成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴(kuò)展到100MHz. [FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構(gòu)成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導(dǎo)率為6000,一直到100MHz,磁導(dǎo)率可達(dá)320,也大大擴(kuò)展了工作頻率范圍. 由鈷基非晶合金和SIOz構(gòu)成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率實(shí)數(shù)部分μ′可達(dá)500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學(xué)用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時(shí),在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級(jí)電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%. [FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時(shí)具有Bs高(可達(dá)1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導(dǎo)率仍可達(dá)到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
之二:
顆粒薄膜軟磁材料在高頻下?lián)p耗小,其原因是把Fe或Co及其合金的納米級(jí)顆粒,彌散的鑲嵌在非磁性物體如BN中.主要結(jié)構(gòu)為(Fe或Co、Fe和Co)-(B、Si、Hf、Zr、Al、Mg)-(F、O、N).可以分為以下幾個(gè)系列:
FeMO系列,以FeHfO顆粒薄膜為代表,在100MHz下磁導(dǎo)率為700~1400,1000MHz(1GH2)下磁導(dǎo)率為100~500,電阻率為410~1100μΩcm.現(xiàn)在已用于移動(dòng)通信用手機(jī)的電源中.
CoMO系列,以CoAlO顆粒薄膜為代表,磁導(dǎo)率在100~1000MHz(1GHz)下基本不變,在100~140之間,電阻率為512~992μΩcm.預(yù)計(jì)也會(huì)在500MHz左右的高頻薄形電源中得到應(yīng)用.
FeCoMO系列,既有低飽和磁通密度Bs為1.10T,高電阻率ρ為1510的CoFeHfO顆粒薄膜,也有高飽和磁通密度Bs為1.98~2.16T,電阻率ρ也較高,為115~174的FeCoAlO、FeCoMgO、FeCoZrO顆粒薄膜,使用的工作頻率都在500MHz左右.
FeMN系列只有FeAlN顆粒薄膜有性能報(bào)導(dǎo).其他的FeMN 、FeBN、CoBN、CoFeBN系列顆粒薄膜的性能到現(xiàn)在還沒(méi)有收集到,因此沒(méi)有列表在15顆粒薄膜軟磁材料性能表內(nèi).已經(jīng)有一些顆粒薄膜材料得到應(yīng)用.到現(xiàn)在為止,顆粒薄膜和由顆粒薄膜組成的多層薄膜,是工作頻率最高的軟磁材料,將在100MHz以上的電源技術(shù)中得到應(yīng)用.
顆粒薄膜軟磁材料在高頻下?lián)p耗小,其原因是把Fe或Co及其合金的納米級(jí)顆粒,彌散的鑲嵌在非磁性物體如BN中.主要結(jié)構(gòu)為(Fe或Co、Fe和Co)-(B、Si、Hf、Zr、Al、Mg)-(F、O、N).可以分為以下幾個(gè)系列:
FeMO系列,以FeHfO顆粒薄膜為代表,在100MHz下磁導(dǎo)率為700~1400,1000MHz(1GH2)下磁導(dǎo)率為100~500,電阻率為410~1100μΩcm.現(xiàn)在已用于移動(dòng)通信用手機(jī)的電源中.
CoMO系列,以CoAlO顆粒薄膜為代表,磁導(dǎo)率在100~1000MHz(1GHz)下基本不變,在100~140之間,電阻率為512~992μΩcm.預(yù)計(jì)也會(huì)在500MHz左右的高頻薄形電源中得到應(yīng)用.
FeCoMO系列,既有低飽和磁通密度Bs為1.10T,高電阻率ρ為1510的CoFeHfO顆粒薄膜,也有高飽和磁通密度Bs為1.98~2.16T,電阻率ρ也較高,為115~174的FeCoAlO、FeCoMgO、FeCoZrO顆粒薄膜,使用的工作頻率都在500MHz左右.
FeMN系列只有FeAlN顆粒薄膜有性能報(bào)導(dǎo).其他的FeMN 、FeBN、CoBN、CoFeBN系列顆粒薄膜的性能到現(xiàn)在還沒(méi)有收集到,因此沒(méi)有列表在15顆粒薄膜軟磁材料性能表內(nèi).已經(jīng)有一些顆粒薄膜材料得到應(yīng)用.到現(xiàn)在為止,顆粒薄膜和由顆粒薄膜組成的多層薄膜,是工作頻率最高的軟磁材料,將在100MHz以上的電源技術(shù)中得到應(yīng)用.
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@ridgewang
說(shuō)的非常的好!隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結(jié)果必然導(dǎo)致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個(gè)折中的東西,你說(shuō)咋辦?
之三:國(guó)外的一些進(jìn)展
由于薄膜軟磁材料的厚度一般都小于5u.,很容易形成納米微晶合金,因此納米微晶合金薄膜軟磁材料比非晶合金薄膜軟磁材料多.
1989年報(bào)導(dǎo)日本制成一系列FeMC(或CoMC)納米微晶合金薄膜,商品名“Nanomax”,其中的M,可以是Hf、Zr、Ta、Nb.飽和磁通密度Bs為1.48~1.72T,1MHz下磁導(dǎo)率為670~6500,磁致伸縮系數(shù)為-0.4~1.4.作為磁頭材料大量應(yīng)用,預(yù)計(jì)在1~10MHz領(lǐng)域開(kāi)關(guān)電源中也將得到應(yīng)用.用FeSiAl代替Fe而形成的類似薄膜,FeSiAlHfC,雖然磁致伸縮系數(shù)有所增加,但是1MHz下磁導(dǎo)率大幅度提高到9420,在10MHz下磁導(dǎo)率為4000,性能更好.
1990年日本在開(kāi)發(fā)FeMB微晶合金的同時(shí),也開(kāi)發(fā)出納米微晶合金薄膜,商品名“Nanoperm”.M也是Hf、Zr、Ta等元素.例如FeZrB薄膜,在1MHz下磁導(dǎo)率為4310,由于厚度為0.5u.,可以在50MHz保持磁導(dǎo)率大于1000,將成為1~50MHz開(kāi)關(guān)電源使用的軟磁材料.
1990年日本相繼報(bào)導(dǎo)了FeMN和FeMNO納米微晶合金薄膜軟磁材料.FeMN合金中的M可以是Hf、Zr、Ta、Nb等元素,FeMNO合金中的M可以是Ta、Nb、Al等元素.由于氮化后,電阻率ρ可以提高,磁導(dǎo)率比FeMC有所增加,例如FeTaN薄膜在1MHz下磁導(dǎo)率7000,FeTaNO薄膜在1MHz下磁導(dǎo)率為4000,但Bs達(dá)到1.9~2.0T.1994年韓國(guó)開(kāi)發(fā)出FeMC合金氮化后形成的FeMCN合金薄膜,性能比FeMC合金也有所改善.例如FeHfCN合金薄膜在1MHz下的磁導(dǎo)率為7800,比FeHfC合金薄膜增加80%以上,在10MHz下磁導(dǎo)率增加更明顯,甚至在100MHz時(shí),磁導(dǎo)率也可以1000左右.把納米微晶合金薄膜的使用領(lǐng)域向更高的頻率擴(kuò)展.
特別應(yīng)當(dāng)指出的是FeMN合金可以產(chǎn)生高飽和磁通密度Bs的α″F16N2相,Bs最高可達(dá)2.9T.所添加的元素M應(yīng)有利用于該相的析出.例如FeTiN合金薄膜的Bs已達(dá)到2.4T.而且電阻率ρ也大于100μΩcm,是一種高Bs高ρ的,在高頻下使用比較理想的軟磁材料.
由于薄膜軟磁材料的厚度一般都小于5u.,很容易形成納米微晶合金,因此納米微晶合金薄膜軟磁材料比非晶合金薄膜軟磁材料多.
1989年報(bào)導(dǎo)日本制成一系列FeMC(或CoMC)納米微晶合金薄膜,商品名“Nanomax”,其中的M,可以是Hf、Zr、Ta、Nb.飽和磁通密度Bs為1.48~1.72T,1MHz下磁導(dǎo)率為670~6500,磁致伸縮系數(shù)為-0.4~1.4.作為磁頭材料大量應(yīng)用,預(yù)計(jì)在1~10MHz領(lǐng)域開(kāi)關(guān)電源中也將得到應(yīng)用.用FeSiAl代替Fe而形成的類似薄膜,FeSiAlHfC,雖然磁致伸縮系數(shù)有所增加,但是1MHz下磁導(dǎo)率大幅度提高到9420,在10MHz下磁導(dǎo)率為4000,性能更好.
1990年日本在開(kāi)發(fā)FeMB微晶合金的同時(shí),也開(kāi)發(fā)出納米微晶合金薄膜,商品名“Nanoperm”.M也是Hf、Zr、Ta等元素.例如FeZrB薄膜,在1MHz下磁導(dǎo)率為4310,由于厚度為0.5u.,可以在50MHz保持磁導(dǎo)率大于1000,將成為1~50MHz開(kāi)關(guān)電源使用的軟磁材料.
1990年日本相繼報(bào)導(dǎo)了FeMN和FeMNO納米微晶合金薄膜軟磁材料.FeMN合金中的M可以是Hf、Zr、Ta、Nb等元素,FeMNO合金中的M可以是Ta、Nb、Al等元素.由于氮化后,電阻率ρ可以提高,磁導(dǎo)率比FeMC有所增加,例如FeTaN薄膜在1MHz下磁導(dǎo)率7000,FeTaNO薄膜在1MHz下磁導(dǎo)率為4000,但Bs達(dá)到1.9~2.0T.1994年韓國(guó)開(kāi)發(fā)出FeMC合金氮化后形成的FeMCN合金薄膜,性能比FeMC合金也有所改善.例如FeHfCN合金薄膜在1MHz下的磁導(dǎo)率為7800,比FeHfC合金薄膜增加80%以上,在10MHz下磁導(dǎo)率增加更明顯,甚至在100MHz時(shí),磁導(dǎo)率也可以1000左右.把納米微晶合金薄膜的使用領(lǐng)域向更高的頻率擴(kuò)展.
特別應(yīng)當(dāng)指出的是FeMN合金可以產(chǎn)生高飽和磁通密度Bs的α″F16N2相,Bs最高可達(dá)2.9T.所添加的元素M應(yīng)有利用于該相的析出.例如FeTiN合金薄膜的Bs已達(dá)到2.4T.而且電阻率ρ也大于100μΩcm,是一種高Bs高ρ的,在高頻下使用比較理想的軟磁材料.
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