如何选取磁粉芯材料

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1、在功率电感和扼流圈设计中怎样选取粉芯（分布式气隙）材料简介：本应用指南给出了粉芯材料（MPP,Sendust，KoolMu，HighFlux以及IronPowder）在电感，扼流圈以及滤波器的设计中的选型和优化。具体选择何种材料取决于以下具体的应用情况：1）电感中通过的直流偏置电流大小。2）环境温度和允许的温升。目前的应用环境温度超过100℃已经非常普遍。3）尺寸约束和焊接方法（表面贴装或者通孔插装）4）成本考虑：铁粉芯最便宜，MPP最贵。5）磁芯电气性能随温度变化的稳定性。6）磁芯材料的可选择性。比如：微晶公司铁粉芯主要为#26和#52材料，而MPP最常用的材料为磁导率为1

2、25的材料。随着近年来铁磁技术的飞速发展，工程师设计优化时的材料可选择性大大提高。对于开关电源、电感、扼流圈以及滤波器设计方面，最常用的材料包括MPP(钼坡莫合金)，HighFlux（高磁通磁芯），Sendust（铁硅铝）以及铁粉芯磁芯。针对不同的应用场合，每种材料都有各自的特点。粉芯磁芯的主要生产厂家如下：1）美国微晶公司主要生产铁粉芯。目前只有该公司的铁粉芯具有很高的热稳定性。2）美国Magnetic公司以及Arnold公司，CSC公司，T/T电子公司生产MPP,Sendust(KoolMu)以及HighFlux磁芯。3）日本TDK,Tokin，Toho生产Sendust

3、磁芯。粉芯材料磁芯是由高磁导率材料经过研磨或者喷雾造粒形成粉末，磁芯的磁导率取决于高磁导率材料微粒的尺寸和密度大小。调整微粒的尺寸和密度可以得到不同磁导率的磁芯。微粒尺寸越小，磁芯磁导率越小，直流偏置特性越好，但是成本更高。粉末微粒之间彼此绝缘，因此磁芯固有的分布气隙具有更好的储能能力，特别适合在储能电感中应用。粉芯的分布式气隙特性确保能量储存在整个磁芯体中。这就使得磁芯的温度稳定性更高。而传统的开气隙的铁氧体磁芯由于能量储存在气隙附近，漏感较大，使得气隙损耗和电磁干扰都明显增加。有时局部气隙损耗甚至比磁芯本身的损耗都大。因此，磁芯的温度稳定性不太稳定。优化磁芯选择原则是选择

4、能够满足所有的设计目标需求的同时，具有最小折衷的材料。如果成本是首要考虑因素，铁粉芯是最佳选择。如果温度稳定性是优先考虑因素，那么首选MPP磁芯。MPP（钼坡莫合金粉芯磁芯）成分：Mo-Ni-Fe在所有粉芯磁芯中，MPP粉芯磁芯具有最小的磁芯损耗和最好的温度稳定性。典型情况下，直到140℃，电感的公差漂移都小于1％。MPP磁芯的初始磁导率(µi)有26，60，125，160，173，200，500。MPP磁芯具有高电阻率，低磁滞损耗和涡流损耗，在直流偏置和交流条件下都非常好的电感稳定性等优点。对于µi=125的磁芯，交流激励（交流磁化磁感应增量超过2000高斯）下，电感变化仍

5、低于2％（非常稳定）。MPP在直流磁化或直流偏置下也不易饱和。MPP的最大饱和磁感应强度大约为8000高斯（800mT）.同其他粉芯材料相比，MPP价格最贵，但是在磁心损耗和稳定性方面性能最好。在直流偏置条件下应用时，必须遵循一下原则：在直流偏置下，保证初始磁导率跌落小于20％的对应的参数如下：对于µi=60磁芯，max.DCbias<50奥斯特;µi=125,max.DCbias<30奥斯特;µi=160,max.DCbias<20奥斯特.特性:1.在所有粉芯材料中损耗最低。低磁滞损耗，因此信号失真小，剩余损耗小。2.最好的温度稳定性，Under1%.3.最大磁感应强度为8

6、000高斯(0.8特斯拉)4.电感公差:+-8%.(3%from500Hzto200Khz)5.广泛用于航空，军用，医疗以及高温应用场合。应用:高Q滤波器,负载线圈,谐振电路,300kHz以下的射频干扰滤波器,变压器，扼流圈,差模电感滤波器,直流偏置输出滤波器.HighFluxCores（高磁通磁芯）成分:Ni-Fe高磁通粉芯是由50%的镍和50%的铁组成的合金粉末。基本材料和铁镍合金带很相似。高磁通粉芯有更高的储能能力，更高的饱和磁感应强度。饱和磁感应强度大约为15,000高斯(1500mT),与铁粉芯磁芯不相上下。高磁通磁芯比sendust的损耗更低，但是比MPP的损耗稍

7、高。高磁通磁芯广泛用于高直流偏置情况下。不过，由于受限制于磁导率选择和尺寸选择范围不够多。它不如MPP和sendust常用。应用：1)线路噪声滤波器中电感必须在大交流工作电压下不饱和。2)开关调整电感（承受大直流偏置）3)由于该材料的剩余磁感强度几乎为零，因此适合用于脉冲变压器和反激变压器中，由于剩磁为零，有效磁感应增量几乎为15K高斯（丛0到15K），因此，是脉冲变压器和反激变压器的理想材料。KoolMu/SENDUSTComposition:Al-Si-FeSendust在Magnetics公司又名