電感的磁飽和問題
在開關電源應用中,電感有有允許其飽和的,有允許其從一定電流值開始進入飽和的,有不允許其飽和的,請交各位大蝦,具體的講以下,謝謝!
電感的磁飽和問題
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這里.
1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題.
2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果.
3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開關的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.
歡迎大家繼續(xù)討論,進行補充,糾錯.
1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題.
2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果.
3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開關的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題.2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開關的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進行補充,糾錯.
請教版主:
對飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,
飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
對飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,
飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
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@chenqq2000
請教版主:對飽和電感,我所加電壓為45伏,伏秒積希望為45v*100ns,飽和電流2.5安,飽和壓將約0.1伏,該選擇什么樣的非晶磁芯?
論壇里有高手發(fā)過一篇關于磁放大的貼子,建議你去讀一下.
http://bbs.dianyuan.com/topic/339
http://bbs.dianyuan.com/topic/339
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題.2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開關的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進行補充,糾錯.
軟磁材料與硬磁材料
硬磁材料的磁滯曲線寬,矯頑力大,軟磁材料與之相反,開關電源中的磁性材料選擇那一種,為什么?
硬磁材料的磁滯曲線寬,矯頑力大,軟磁材料與之相反,開關電源中的磁性材料選擇那一種,為什么?
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@乞力馬扎羅的雪
這里.1,通常的濾波電感,如EMI濾波器中的共模電感、差模電感,直流輸出前LC濾波電路的電感.這些電感是不允許飽和的,但這些電感萬一飽和了,除了會影響電源的指標外,一般不會造成特別嚴重的問題.2,電路拓撲結構需要的電感,如BOOST、BUCK拓撲中的電感,這些電感也是不允許飽和的.一旦飽和,電路的工作狀態(tài)將異常,容易造成比較嚴重的后果.3,可飽和電感,這類電感在電路中有其特別的功能.一般采用磁滯曲線矩形度好、磁導率高的材料制作.在未飽和時,電感量很大,對高頻信號來說是開路,飽和后電感量為零,相當為短路.常用于尖峰抑制、磁放大電路和作為磁開關的電路,例如采用飽和電感的FB—ZVZCS電路.歡迎大家繼續(xù)討論,進行補充,糾錯.
我想知道具體的選型和算法
我想知道一些電感的具體選型,和具體參數(shù)的計算公式!
比如我做100W的正激,該用什么電感,做200W的PFC又該有用什么電感呢,
我想知道一些電感的具體選型,和具體參數(shù)的計算公式!
比如我做100W的正激,該用什么電感,做200W的PFC又該有用什么電感呢,
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@乞力馬扎羅的雪
推薦你去讀一下趙修科老師的著作《磁性元器件分冊》磁性元件的設計不是三言兩語可以講清楚的,趙老師的這本書一定可以給你很大的幫助.一般正激和PFC的電感都可以用鐵氧體磁芯或坡莫合金粉芯.
吐血啊!!吐血!!!!
小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開關電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無聊的大談,真是吐血啊!!!!
我真的不明白,說的有些偏激了,請各位大大見諒!不過鄙人真的認為,搞好開關電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識,現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀:
軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來都有明顯的進步.各種材料都有自己的應用領域,從現(xiàn)在的情況來看,在中低頻條件下,硅鋼占領的市場份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領的市場份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴格,磁導率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場份額.特別是高頻條件下的市場,很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來稱霸的天下.
磁芯結構方面,發(fā)展最快的是復合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結構.薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結構.盡管面對著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級,可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領大部份市場份額.
小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開關電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無聊的大談,真是吐血啊!!!!
我真的不明白,說的有些偏激了,請各位大大見諒!不過鄙人真的認為,搞好開關電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識,現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀:
軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來都有明顯的進步.各種材料都有自己的應用領域,從現(xiàn)在的情況來看,在中低頻條件下,硅鋼占領的市場份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領的市場份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴格,磁導率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場份額.特別是高頻條件下的市場,很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來稱霸的天下.
磁芯結構方面,發(fā)展最快的是復合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結構.薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結構.盡管面對著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級,可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領大部份市場份額.
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吐血啊!!吐血!!!!小生真的不明白?還是這世界變化快???搞開關電源,竟然連軟磁基本的情況都不明白,還在這里無聊的大談,真是吐血啊!!!!我真的不明白,說的有些偏激了,請各位大大見諒!不過鄙人真的認為,搞好開關電源,一定要掌握好磁性器件方面的知識,現(xiàn)向大家介紹一下磁性材料的現(xiàn)狀: 軟磁材料方面,不但是新興材料:非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜迅速發(fā)展,而且傳統(tǒng)材料:硅鋼、軟磁鐵氧體、坡莫合金近年來都有明顯的進步.各種材料都有自己的應用領域,從現(xiàn)在的情況來看,在中低頻條件下,硅鋼占領的市場份額最大.在中高頻條件下,軟磁鐵氧體占領的市場份額最大.坡莫合金使用在工作條件要求嚴格,磁導率要求高的地方.非晶合金、納米晶合金、磁性薄膜具有良好的發(fā)展前景,將逐步占領中高頻、高頻和低頻條件下一定的市場份額.特別是高頻條件下的市場,很有可能是納米磁性材料(磁性薄膜、磁絲、磁性顆粒)將來稱霸的天下. 磁芯結構方面,發(fā)展最快的是復合材料磁芯.例如各種磁粉芯:鐵粉芯、坡莫合金粉芯、非晶和納米晶合金粉芯,已經(jīng)在中高頻條件下擠占了軟磁鐵氧體的一部份市場份額.多功能磁芯(集成磁芯),將是平面變壓器的主要結構.薄膜磁芯,將是薄膜變壓器的主要結構.盡管面對著片式空芯變壓器、片式壓電陶瓷變壓器的挑戰(zhàn),許多專家仍然認為:由于薄膜變壓器性能好、體積小、厚度(高度)低于毫米級,可以采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝生產(chǎn),可保證質(zhì)量和一致性、效率高、成本低,在高頻條件下將占領大部份市場份額.
呵呵,又是一個憂國憂民的同志
大哥,你知不知道過去大學里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國的大學開設這個專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見人愛.俺們這些做電源的同志,我覺得還是不錯的,沒必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
大哥,你知不知道過去大學里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國的大學開設這個專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見人愛.俺們這些做電源的同志,我覺得還是不錯的,沒必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
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@ridgewang
呵呵,又是一個憂國憂民的同志大哥,你知不知道過去大學里磁芯專業(yè)的本科是5年吶,中國的大學開設這個專業(yè)的屈指可數(shù)吶,何況這種黑不溜秋的東東又不是美女人見人愛.俺們這些做電源的同志,我覺得還是不錯的,沒必要去搞懂那些諸如“巴克豪生跳躍”的東西.
磁性器件很重要啊!舉個例,請指教??
開關電源是利用開關過程來控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開關晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時兼有電壓轉換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲能電感器都是構成開關電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開關頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因為,若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導致劇烈溫升.引起開關電源損耗的主要部分是開關晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開關損耗可以采用諧振電路或電感轉換等措施來大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見,掌握到降低磁性器件損耗的技術也就把握住了提高開關頻率電源的效率、進而實現(xiàn)其小型化的關鍵.降低磁性器件損耗的關鍵技術則是尋求低損耗的磁性材料.
開關電源是利用開關過程來控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開關晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時兼有電壓轉換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲能電感器都是構成開關電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開關頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因為,若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導致劇烈溫升.引起開關電源損耗的主要部分是開關晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開關損耗可以采用諧振電路或電感轉換等措施來大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見,掌握到降低磁性器件損耗的技術也就把握住了提高開關頻率電源的效率、進而實現(xiàn)其小型化的關鍵.降低磁性器件損耗的關鍵技術則是尋求低損耗的磁性材料.
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磁性器件很重要啊!舉個例,請指教??開關電源是利用開關過程來控制從輸入端向輸出端傳輸?shù)碾姽β?從而獲得穩(wěn)定輸出電壓的.開關晶體管,能使輸入端和輸出端絕緣并同時兼有電壓轉換功能的變壓器,平滑用的電容器和儲能電感器都是構成開關電源的基本元器件.從理論上講,單是提高開關頻率,變壓器、電感器和電容器的尺寸都能夠縮小,但首要的卻是必須提高電源的效率.因為,若只是體積縮小了而損耗仍然很大,那么局部就成為發(fā)熱源,導致劇烈溫升.引起開關電源損耗的主要部分是開關晶體管、二極管、變壓器和電感器.晶體管的開關損耗可以采用諧振電路或電感轉換等措施來大幅度降低,而其磁性器件都存在著一定程度的損耗.可見,掌握到降低磁性器件損耗的技術也就把握住了提高開關頻率電源的效率、進而實現(xiàn)其小型化的關鍵.降低磁性器件損耗的關鍵技術則是尋求低損耗的磁性材料.
說的非常的好!
隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結果必然導致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個折中的東西,你說咋辦?
隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結果必然導致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個折中的東西,你說咋辦?
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@ridgewang
說的非常的好!隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結果必然導致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個折中的東西,你說咋辦?
之一:
把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個或十幾個薄膜粘接在一起,構成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過每層旋轉一定角度后變成無取向的軟磁材料,代表符號是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)).
[FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構成的多層薄膜,比原來由FeSiAl軟磁合金構成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴展到100MHz.
[FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導率為6000,一直到100MHz,磁導率可達320,也大大擴展了工作頻率范圍.
由鈷基非晶合金和SIOz構成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開發(fā)出來的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復數(shù)磁導率實數(shù)部分μ′可達500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時,在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%.
[FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時具有Bs高(可達1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導率仍可達到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個或十幾個薄膜粘接在一起,構成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過每層旋轉一定角度后變成無取向的軟磁材料,代表符號是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)).
[FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構成的多層薄膜,比原來由FeSiAl軟磁合金構成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴展到100MHz.
[FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導率為6000,一直到100MHz,磁導率可達320,也大大擴展了工作頻率范圍.
由鈷基非晶合金和SIOz構成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開發(fā)出來的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復數(shù)磁導率實數(shù)部分μ′可達500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時,在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%.
[FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時具有Bs高(可達1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導率仍可達到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
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之一:把多層薄膜軟磁材料薄膜厚度減薄,可以減少它的渦流損耗,然后把幾個或十幾個薄膜粘接在一起,構成多層薄膜軟磁材料.多層薄膜分為兩種:一種是由兩種磁性材料構成的,軟磁性能好,或者是把有取向的軟磁材料,經(jīng)過每層旋轉一定角度后變成無取向的軟磁材料,代表符號是FM/FM,表示方法是[FM(厚度)/FM(厚度)](層數(shù)).另一種是由一種磁性材料和一種非磁性絕緣材料構成的,電阻率高,高頻下?lián)p耗低,代表符號FM/NM,表示方法是[FM(厚度)/NM(厚度)](層數(shù)). [FeSiAl/Fe]、[FeSiAl/FeSi]、[FeSiAl/FeNi]等多層薄膜,是由FeSiAl軟磁合金和鐵、硅鋼、鐵鎳合金構成的多層薄膜,比原來由FeSiAl軟磁合金構成的單層薄膜性能好,工作頻率從10~30MHz擴展到100MHz. [FeMC/Fe]、[FeMB/Fe]是由納米微晶合金和鐵構成的多層薄膜,性能也有很大的改善.例FeHfC單層納米微晶合金薄膜1MHz下磁導率為4310,而[FeHfC(0.01u.)/Fe(0.1u.)]多層薄膜1MHz下磁導率為6000,一直到100MHz,磁導率可達320,也大大擴展了工作頻率范圍. 由鈷基非晶合金和SIOz構成的多層薄膜[CoFeSiB(0.3u.)/SIOz(0.1u.)]10,是首先開發(fā)出來的FM/NM多層薄膜軟磁材料,在800MHz下,復數(shù)磁導率實數(shù)部分μ′可達500左右.1999年日本熊本工業(yè)大學用共濺射法,制成[CoFeB/SIOz]多層薄膜,厚度為1.3u.,Bs為0.73T,ρ為567μΩcm,有效工作頻率fe(μ′r/μr″=1)為1.2GHz,自然諧振頻率fr為1.8GHz,在800MHz下μ′r為160.厚度為0.5u.時,在800MHz下μ′r為300和450,已經(jīng)用它作為鐵心試制成GHz級電感器,電感量比同類型的空芯電感器提高20%. [FeALN/SiFe]、[FeBN/FeN]是由顆粒薄膜材料(將在下面介紹)和鐵磁材料組成的多層薄膜,同時具有Bs高(可達1.8~2.0T)和電阻率ρ高的材料,可作為100MHz以上的微型變壓器鐵心材料.[CoFeBN/BN]、[CoBN/AeN]是由顆粒薄膜材料和非磁性材料組成的多層薄膜,在300MHz以上,磁導率仍可達到500左右,可作為100MHz以上的微型電感器材料.
之二:
顆粒薄膜軟磁材料在高頻下?lián)p耗小,其原因是把Fe或Co及其合金的納米級顆粒,彌散的鑲嵌在非磁性物體如BN中.主要結構為(Fe或Co、Fe和Co)-(B、Si、Hf、Zr、Al、Mg)-(F、O、N).可以分為以下幾個系列:
FeMO系列,以FeHfO顆粒薄膜為代表,在100MHz下磁導率為700~1400,1000MHz(1GH2)下磁導率為100~500,電阻率為410~1100μΩcm.現(xiàn)在已用于移動通信用手機的電源中.
CoMO系列,以CoAlO顆粒薄膜為代表,磁導率在100~1000MHz(1GHz)下基本不變,在100~140之間,電阻率為512~992μΩcm.預計也會在500MHz左右的高頻薄形電源中得到應用.
FeCoMO系列,既有低飽和磁通密度Bs為1.10T,高電阻率ρ為1510的CoFeHfO顆粒薄膜,也有高飽和磁通密度Bs為1.98~2.16T,電阻率ρ也較高,為115~174的FeCoAlO、FeCoMgO、FeCoZrO顆粒薄膜,使用的工作頻率都在500MHz左右.
FeMN系列只有FeAlN顆粒薄膜有性能報導.其他的FeMN 、FeBN、CoBN、CoFeBN系列顆粒薄膜的性能到現(xiàn)在還沒有收集到,因此沒有列表在15顆粒薄膜軟磁材料性能表內(nèi).已經(jīng)有一些顆粒薄膜材料得到應用.到現(xiàn)在為止,顆粒薄膜和由顆粒薄膜組成的多層薄膜,是工作頻率最高的軟磁材料,將在100MHz以上的電源技術中得到應用.
顆粒薄膜軟磁材料在高頻下?lián)p耗小,其原因是把Fe或Co及其合金的納米級顆粒,彌散的鑲嵌在非磁性物體如BN中.主要結構為(Fe或Co、Fe和Co)-(B、Si、Hf、Zr、Al、Mg)-(F、O、N).可以分為以下幾個系列:
FeMO系列,以FeHfO顆粒薄膜為代表,在100MHz下磁導率為700~1400,1000MHz(1GH2)下磁導率為100~500,電阻率為410~1100μΩcm.現(xiàn)在已用于移動通信用手機的電源中.
CoMO系列,以CoAlO顆粒薄膜為代表,磁導率在100~1000MHz(1GHz)下基本不變,在100~140之間,電阻率為512~992μΩcm.預計也會在500MHz左右的高頻薄形電源中得到應用.
FeCoMO系列,既有低飽和磁通密度Bs為1.10T,高電阻率ρ為1510的CoFeHfO顆粒薄膜,也有高飽和磁通密度Bs為1.98~2.16T,電阻率ρ也較高,為115~174的FeCoAlO、FeCoMgO、FeCoZrO顆粒薄膜,使用的工作頻率都在500MHz左右.
FeMN系列只有FeAlN顆粒薄膜有性能報導.其他的FeMN 、FeBN、CoBN、CoFeBN系列顆粒薄膜的性能到現(xiàn)在還沒有收集到,因此沒有列表在15顆粒薄膜軟磁材料性能表內(nèi).已經(jīng)有一些顆粒薄膜材料得到應用.到現(xiàn)在為止,顆粒薄膜和由顆粒薄膜組成的多層薄膜,是工作頻率最高的軟磁材料,將在100MHz以上的電源技術中得到應用.
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@ridgewang
說的非常的好!隨著頻率的升高,磁芯材料主要考慮的是渦流損耗.而目前主要的解決辦法是摻雜增大其電阻率,摻雜的結果必然導致磁芯性能的降低.目前所有的磁芯都是這么一個折中的東西,你說咋辦?
之三:國外的一些進展
由于薄膜軟磁材料的厚度一般都小于5u.,很容易形成納米微晶合金,因此納米微晶合金薄膜軟磁材料比非晶合金薄膜軟磁材料多.
1989年報導日本制成一系列FeMC(或CoMC)納米微晶合金薄膜,商品名“Nanomax”,其中的M,可以是Hf、Zr、Ta、Nb.飽和磁通密度Bs為1.48~1.72T,1MHz下磁導率為670~6500,磁致伸縮系數(shù)為-0.4~1.4.作為磁頭材料大量應用,預計在1~10MHz領域開關電源中也將得到應用.用FeSiAl代替Fe而形成的類似薄膜,FeSiAlHfC,雖然磁致伸縮系數(shù)有所增加,但是1MHz下磁導率大幅度提高到9420,在10MHz下磁導率為4000,性能更好.
1990年日本在開發(fā)FeMB微晶合金的同時,也開發(fā)出納米微晶合金薄膜,商品名“Nanoperm”.M也是Hf、Zr、Ta等元素.例如FeZrB薄膜,在1MHz下磁導率為4310,由于厚度為0.5u.,可以在50MHz保持磁導率大于1000,將成為1~50MHz開關電源使用的軟磁材料.
1990年日本相繼報導了FeMN和FeMNO納米微晶合金薄膜軟磁材料.FeMN合金中的M可以是Hf、Zr、Ta、Nb等元素,FeMNO合金中的M可以是Ta、Nb、Al等元素.由于氮化后,電阻率ρ可以提高,磁導率比FeMC有所增加,例如FeTaN薄膜在1MHz下磁導率7000,FeTaNO薄膜在1MHz下磁導率為4000,但Bs達到1.9~2.0T.1994年韓國開發(fā)出FeMC合金氮化后形成的FeMCN合金薄膜,性能比FeMC合金也有所改善.例如FeHfCN合金薄膜在1MHz下的磁導率為7800,比FeHfC合金薄膜增加80%以上,在10MHz下磁導率增加更明顯,甚至在100MHz時,磁導率也可以1000左右.把納米微晶合金薄膜的使用領域向更高的頻率擴展.
特別應當指出的是FeMN合金可以產(chǎn)生高飽和磁通密度Bs的α″F16N2相,Bs最高可達2.9T.所添加的元素M應有利用于該相的析出.例如FeTiN合金薄膜的Bs已達到2.4T.而且電阻率ρ也大于100μΩcm,是一種高Bs高ρ的,在高頻下使用比較理想的軟磁材料.
由于薄膜軟磁材料的厚度一般都小于5u.,很容易形成納米微晶合金,因此納米微晶合金薄膜軟磁材料比非晶合金薄膜軟磁材料多.
1989年報導日本制成一系列FeMC(或CoMC)納米微晶合金薄膜,商品名“Nanomax”,其中的M,可以是Hf、Zr、Ta、Nb.飽和磁通密度Bs為1.48~1.72T,1MHz下磁導率為670~6500,磁致伸縮系數(shù)為-0.4~1.4.作為磁頭材料大量應用,預計在1~10MHz領域開關電源中也將得到應用.用FeSiAl代替Fe而形成的類似薄膜,FeSiAlHfC,雖然磁致伸縮系數(shù)有所增加,但是1MHz下磁導率大幅度提高到9420,在10MHz下磁導率為4000,性能更好.
1990年日本在開發(fā)FeMB微晶合金的同時,也開發(fā)出納米微晶合金薄膜,商品名“Nanoperm”.M也是Hf、Zr、Ta等元素.例如FeZrB薄膜,在1MHz下磁導率為4310,由于厚度為0.5u.,可以在50MHz保持磁導率大于1000,將成為1~50MHz開關電源使用的軟磁材料.
1990年日本相繼報導了FeMN和FeMNO納米微晶合金薄膜軟磁材料.FeMN合金中的M可以是Hf、Zr、Ta、Nb等元素,FeMNO合金中的M可以是Ta、Nb、Al等元素.由于氮化后,電阻率ρ可以提高,磁導率比FeMC有所增加,例如FeTaN薄膜在1MHz下磁導率7000,FeTaNO薄膜在1MHz下磁導率為4000,但Bs達到1.9~2.0T.1994年韓國開發(fā)出FeMC合金氮化后形成的FeMCN合金薄膜,性能比FeMC合金也有所改善.例如FeHfCN合金薄膜在1MHz下的磁導率為7800,比FeHfC合金薄膜增加80%以上,在10MHz下磁導率增加更明顯,甚至在100MHz時,磁導率也可以1000左右.把納米微晶合金薄膜的使用領域向更高的頻率擴展.
特別應當指出的是FeMN合金可以產(chǎn)生高飽和磁通密度Bs的α″F16N2相,Bs最高可達2.9T.所添加的元素M應有利用于該相的析出.例如FeTiN合金薄膜的Bs已達到2.4T.而且電阻率ρ也大于100μΩcm,是一種高Bs高ρ的,在高頻下使用比較理想的軟磁材料.
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