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金属磁粉芯和铁氧体的比较

2022/07/25 09:55
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【摘要】:
铁氧体作为一种万能材料几乎可以制作任何感性器件,目前国内多数专业电源设计人员对于铁氧体都比较熟悉,但对于金属磁粉芯相对比较陌生。 严格意义上说,金属磁粉芯只能制作电感类器件,下面列出了金属磁粉芯和铁氧体制作的电感(下称前者和后者)的区别∶

       铁氧体作为一种万能材料几乎可以制作任何感性器件,目前国内多数专业电源设计人员对于铁氧体都比较熟悉,但对于金属磁粉芯相对比较陌生。

金属磁粉芯


       严格意义上说,金属磁粉芯只能制作电感类器件,下面列出了金属磁粉芯和铁氧体制作的电感(下称前者和后者)的区别∶
       1)由于金属磁粉芯Bs较高,金属磁粉芯可以在同等体积下实现更高电感,或言金属磁粉芯功率密度高,同时偏磁曲线具有准线性的特征使得磁芯不容易进入饱和状态。
       2)由于金属磁粉芯的均匀分布气隙的特点,金属磁粉芯可以避免铁氧体由于气隙造成的局域损耗。
       3)由于金属磁粉芯比铁氧体对于环境变化(指温度变化和机械冲击)反应迟钝,这是由于
金属材料和陶瓷材料本身的特性决定,因此金属磁粉芯的可靠性要优于铁氧体,这也是军工领域普遍采用金属磁粉芯的主要缘由。金属磁粉芯工作温度范围比后者宽,有些金属磁粉芯材料本身可以工作在300℃。
       4)金属磁粉芯设计方法相对简单,特别是在设计功率扼流圈时几乎不必测试动态指标进行设计验证,而铁氧体出于材料稳定性差,需要在设计上针对不同情况进行不同的设计而且需要动态测试验证。

铁氧体


      近一两年,随着国内工程师们对金属磁粉芯的认识的加深,学习国外整机设计中采用金属磁粉芯的成功经验,特别是随着行业内对EMI的重视和新的相关EMC标准要求,以及在许多运用逆变电路(如开关电源、变频器等)的整机中有源PFC电路所采用的由金属磁粉芯制造的PFC扼流圈给工程师带来的意外收获,等等,进一步推动了金属磁粉芯的产业发展速度。