磁性材料 介绍李.ppt

电子镇流器中磁材料的应用
——李贤明
电子镇流器中的磁材料的类型
一、脉冲变压器型:
二、功率型;
三、抗EMI滤波型。
脉冲变压器开关类
如我们的驱动磁环,.
对磁环的饱和程度影响的因数.
:随着电流的相位的增加,=N*I/Le也逐渐增大,进入饱和状态(在50KHz下材料的饱和磁场约为40A/m,这时的电压已经明显畸变)。在驱动磁环上的磁场H*Le=N1*I1-N2*I2-N3*I3,因此副绕组上的电流会对磁场的饱和有所影响.
脉冲变压器开关类
2. 工作频率:,频率越高产生的磁滞效应越大,饱和磁场Hs和饱和磁感应强度Bs越小.
3. 还受温度等其他因素的影响。
脉冲变压器开关类
4. 振幅磁导率,驱动与工作频率的关系:
结电容:CT (V)=CT(0)*(1-V/Vbi)-m
m: 电容梯度因子。bi: 内建电势
晶体管的Ts随电压增加而变大,因此磁环的次级电压会影响Ts (Ts与初级无直接关系),次级电压V”由初级匝数、匝比、主电流及其对应的振幅磁导率决定。
主电路中用的功率铁氧体
,磁芯有好的直流叠加性能是确保电感在大磁场下有好的线性性,目的是模拟电感在大电流下工作。我们测试直流叠加是在某一频率下(频率对Bs有影响),对电感加一小交流电压(或交流电流Ii)然后叠加一直流电流△I所测得的电感L(△I)/Lo 。
    总的电流产生的磁场是H=△H±Hi=(△I+Ii)*N/Le,磁芯在磁场△H+Hi、△H-Hi下产生的磁感应强度分别是B1、B2,振幅磁导率是μa=△B/(μo*△H)。而在某一磁场下的电感与幅磁导率μa成这样关系:
L(△I)=μo*μa*Ae*N*N/Le
主电路中用的功率铁氧体
因此提高直流叠加可以有两种方式:
(1)增加材料的饱和特性,使材料能承受大的磁场,有高的Bs和大的饱和磁场,有高的μa,
但这样材料通常初始磁导率会低些,即μi 低但在大磁场下有高的μa,线性性比较好。
(2)在磁路上开气隙,增加磁阻,使磁芯上的分布磁场Hc减小。L= μo*Ae*N*N/(Le/μi+Lg).
Hc=(Le/μi)/Lg*N*I.
主电路中用的功率铁氧体
:磁芯的损耗只与材料、温度、频率、磁感应强度Bm有关(与气隙无关,气隙大只是增加铜损)。
实际变压器的工作磁场是Hc就是电感励磁时所需的磁场,由磁势F=N1*I1-N2*I2决定, F=Hc+Hg. 因此变压器的输出端不管电流多大磁芯都不会饱和,副边I2与其在原边的反射电流I21产生的磁场总是抵消的。(前提是漏感不能太大)
抗EMI滤波材料
滤波中用的电感是用电感的高阻特性,使其在某一频段产生高的感值,,(主要低频)、镁锌铁氧体和锰锌铁氧体(中高频)、镍锌铁氧体(高频)、金属铁粉芯(超高频)。通常每种材料的磁导率越高截止频率就越低。
抗EMI滤波材料
1. 材料的截止频率:
材料的复数磁导率通常包括两部分,实部和虚部,μi=μ’+μ”,实部产生感性,虚部呈阻性。当超过截止频率后材料就只有阻性(也有截止频率)。因此在EMI滤波中电感作用一是为阻碍,一是吸收。