一磁性材料的基本特性.doc

一磁性材料的基本特性.doc磁性材料的基本特性磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M〜H或B〜H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一•个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M〜H曲线或B〜H曲线上的某一点,该点常称为工作点。(&)普通回线(C)线性回线磁滞回线及磁导率随磁场强度的变化曲线软磁材料的常用磁性能参数•饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列;•剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,:Br/Bs;•矫顽力He:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等);•磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关;•初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp;•居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,发磁化消失,转变为顺磁性,;•损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗PcP=Ph+Pc=af+bf2+cPc|if2t2/,r降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力He;降低涡流损耗Pc的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r;•在由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(亳瓦特)/表面积(平方厘米)软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换•设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;•合理确定磁芯的几何形状及尺寸;•根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。材料:BH,mI〜H:H=IN/1L〜m:L=ALN2=4N2mSK/D40-9磁芯(S,l):f〜F磁势F=dHdl=HIU〜B:U=Ndf7dt=kfNBSz10-6器件(N):U〜I,LNf=dUdt二、常用软磁磁芯的特点及应用(一).粉芯类磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的利软磁材料。由于铁磁性颗粒很小(〜5微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一•,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。常用的磁粉芯有铁粉芯(IRONCORE)、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯(SENDUST)三种。.铁粉芯(IRONCORE)常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。;磁导率范围从10〜100;初始磁导率mi随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;(MPP)及高磁通量粉芯(HighFlux)oMPP主要特点是:饱和磁感应强度值在7