高导磁环、铁粉芯磁环、铁硅铝磁环介绍
大部分磁环需要喷漆,方便识别。一般铁粉芯用两种颜色区分,常用的有红/透明、黄/红、绿/红、绿/蓝和黄/白。锰芯磁环一般喷绿色,铁硅铝磁环一般喷黑色等。其实烧成后的磁环颜色和后续喷漆染色没有关系,只是行业惯例而已。比如绿色代表高导磁磁环;双色代表铁粉芯磁环;黑色代表铁硅铝磁环等。
(1)高磁导率环
说到高导磁环就不得不说一下镍锌铁氧体磁环,磁环按材质分为镍锌和锰锌两种,镍锌铁氧体磁环材料磁导率目前在15-2000之间,常用的材料是磁导率在100-1000之间的镍锌铁氧体,按磁导率分类又分为低导磁率材料,锰锌铁氧体磁环材料磁导率一般在1000以上,所以用锰锌材料制作的磁环就称为高导磁环。
镍锌铁氧体磁环一般用于各种导线、电路板末端、电脑设备等防止干扰,锰锌铁氧体磁环可用来制作电感器、变压器、滤波器磁芯、磁头、天线杆等。
一般来说,材料磁导率越低,适用频率范围越宽;材料磁导率越高,适用频率范围越窄。
(2)铁粉芯磁环
铁粉芯是磁性材料四氧化三铁的通俗叫法,在电子电路中主要用来解决电磁兼容(EMC)问题,实际应用中会根据不同频段的滤波要求,加入各种其他物质。
早期的磁粉芯是采用铝硅合金磁粉压制而成的“粘结”金属软磁芯,人们常把这种铝硅磁粉芯称为“铁粉芯”。其典型的制备工艺为:将Fe-Si-Al合金磁粉用球磨法磨平,并用化学方法包覆绝缘层,再加入约15wt%的粘结剂,混合均匀,成型固化,最后经热处理(消除应力)制成产品。这种传统的“铁粉芯”产品主要工作在20kHz∼。
由于它们具有比同频段工作的铁氧体高得多的饱和磁通密度、良好的直流叠加特性、磁致伸缩系数接近于零、工作时无噪声、频率稳定性好、性能价格比高等优点,因而被广泛应用于高频电子变压器等电子元器件中。
它们的缺点是非磁性填料不仅会产生磁稀释,而且会使磁通路径不连续,局部退磁导致磁导率下降。
近期研制的高性能铁粉芯与传统的铁硅铝磁粉芯不同,所用原料不是合金磁粉,而是包覆绝缘层的纯铁粉,粘结剂用量极少,因此磁通密度大大提高。
它们工作在5kHz以下的中低频段,一般为几百Hz,远低于磁粉芯的工作频率,其目标市场是利用其损耗低、效率高、便于三维设计等优势替代电机中使用的硅钢片。
(3)铁硅铝磁环
磁环是最常用的磁环之一。简单来说,是由铝硅铁组成的,具有非常高的Bmax(Bmax是磁芯横截面积上的平均最大磁通密度)。它的磁芯损耗比铁粉芯和高磁通量低得多,磁致伸缩小(噪音小)。它是一种低成本的储能材料,没有热老化,可用于替代铁粉芯,在高温下性能非常稳定。
的主要特点是损耗比铁粉芯小,直流偏流特性好,价格与铁粉芯、相比不是最高的,但也不是最低的。
磁粉芯具有磁性能优良,功耗低,磁通密度高,在-55C~+125C温度范围内使用具有耐温、防潮、抗震等高可靠性;同时磁导率范围宽,可达60~160,是开关电源输出电感、PFC电感、谐振电感的最佳选择,性价比高。