1、非铁磁性物质的 近似等于 0。而铁磁性物质的磁导率很高,0。铁磁性材料的相对磁导率 r=/0如铸铁为 200400;硅钢片为 700010000 ;镍锌铁氧体为 101000;镍铁合金为 2000;锰锌铁氧体为 3005000;坡莫合金为 20000200000。空气的相对磁导率为 1.00000004;铂为 1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石) 、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于 1,分别为0.999971、0.999974、0.99990 、 0.999979、0.999982。铁粉心 磁导率 10 左右材料以优良的频率特性和阻抗特性良好的温度特性是雷达和 发射机滤波用电感器最佳
2、材料; 磁导率 33 材料 最适合在几十 A 到上百 A 的大电流逆变电感器,如果对体积和温升要求不高,可以使用其做频率底于 50KHz 的开关电源输出电感器,APFC 电感器; 磁导率 75 材料是做差模电感器和频率在 20K 左右的滤波电感器储能电感器的高性价比材料。 铁镍 50 该材料最适合用做差模电感器 但是价格很高,由于原来国内能做铁镍钼的厂家做的铁镍钼性能很差,所以一些开关电源厂家和军工客户都使用铁镍 50 材料做储能电感器,其实这是错误的选择,因为这种材料的损耗仅好于铁粉心,是铁硅铝的 2 倍左右,是铁镍钼的三倍左右,但是该材料同样磁导率下,直流叠加特性好于铁硅铝材料, 虽然它的
3、 Bs 值达 14000Gs,但是由于磁滞回线的形状不一样,所以它的直流叠加特性并不好于铁镍钼材料(只是原来国内能做的厂家做的性能较差)。 铁硅铝 高性价比材料,是铁粉心的替代品(不包括低磁导率铁粉心)。 铁镍钼 价格与铁镍 50 相当(我公司),损耗最低材料,频率特性最好的材料,如果将您正在使用的国内公司的铁镍 50 材料换成我公司的铁镍钼材料将大大提高您的模块效率。不信您可以索要样品适用 。 四种金属磁粉心 性能和价格对比 磁粉心类型 项目 铁粉心 铁硅铝 铁镍50 铁镍钼 初始磁导率 6125 26、60、75、90、125 60、75、90、125 60、75、90、125、147、1
4、60 饱和磁通密度 Bs(mT ) 1000 1050 1400 700 尺寸(仅以环型为例,外径 mm) 4.1102 6.3563.5 6.3563.5 6.3563.5 损耗(100kHz,100mT,mW/cm 2) 5000 (磁导900 1100 700 率为60) 工作温度范围 () -65125 -55200 -55200 -55200 居里温度() 400 400 400 产品形状 环、E、U、棒、SMD等 环、E、SMD 环 环 磁导率 33 77% 磁导率 60 63% 72% 90% 80% 磁导率 75 53% 65% 87% 73% 磁导率 90 45%(磁导率 8
5、5) 52% 80% 68% 直流叠加特性 (50Oe 的有效磁导率的%) 磁导率 125 37% 75% 55% 价格因子 (相同尺寸产品) 12(10 低磁导率材料) 10 17 22 金属磁粉心与铁氧体材料 应用对比应用之功率变压器 材料 典型频率范围(Hz) 工作温度范围() 尺寸类型极限 功率容量 价格 优(劣)特性 MnZn 铁氧体 NiZn 铁氧体 10k1M 50k1G -55150 -55150 Gu、环、E 等 极限尺寸为 500cm3 Gu、环、E 等 极限尺寸为250cm3 低 低 低 中 高磁导率、高频低损耗(饱和磁通密度低) 适中的磁导率和高频低损耗(饱和磁通密度低
6、) 高磁导率铁粉心 中磁导率铁粉心 低磁导率铁粉心 25k1M 1M1G -55125 -55125 极限尺寸为 350cm3 极限尺寸为350cm3 中 中 低 低 (高损耗,低磁导率) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 铁镍钼磁粉心 铁镍 50 磁粉心 铁硅铝磁粉心 5k200k 5k50k 5k200k -55200 -55200 -55200 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到63.5mm 中 中 中 高 高 中 非常稳定(低的磁导率限定该材料只能用到单端反激变压器上) 非常稳定、高 BS(低的磁导率限定该材料只能用
7、到单端反激变压器上) 非常稳定、高 BS(低的磁导率限定该材料只能用到单端反激变压器上) 应用之 RF 变压器 材料 典型频率范围(Hz) 工作温度范围() 尺寸类型极限 功率容量 价格 优(劣)特性 MnZn 铁氧体 NiZn 铁氧体 1M5M 50k1G -55150 -55150 大多为环、Gu 和其他小类型 环、Gu 和其他小类型 低 低 低 中 高磁导率、可调、高 Q(稳定性很差) 适合的磁导率、可调、在高频具有高 Q 值 高磁导率铁粉心 中磁导率铁粉心 低磁导率铁粉心 1M10M 25k1M -55125 -55125 极限尺寸为 350cm3 极限尺寸为350cm3 中 中 中
8、(高损耗) 良好的稳定性 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 铁镍钼磁粉心 铁镍 50 磁粉心 铁硅铝磁粉心 5k200k -55200 环型极限外径到63.5mm 低 高 非常稳定(与铁氧体相比具有低的磁导率,低的 Q 值) 应用之精密变压器 材料 典型频率范围(Hz) 工作温度范围() 尺寸类型极限 功率容量 价格 优(劣)特性 MnZn 铁氧体 NiZn 铁氧体 10k5M -55150 Gu、环、E 等 极限尺寸为500cm3 中 低 高磁导率、高频低损耗(饱和磁通密度低) (低磁导率) 高磁导率铁粉心 中磁导率铁粉心 低磁导率铁粉心 (低磁导率) (低磁导率) (低磁导率) 铁镍钼磁粉
9、心 铁镍 50 磁粉心 铁硅铝磁粉心 DC500k -55200 环型极限外径到63.5mm 非常低 高 低磁导率有益于高频下、高电叠加小信号传感器应用 应用之纯电感 材料 典型频率范围(Hz) 工作温度范围() 尺寸类型极限 功率容量 价格 优(劣)特性 MnZn 铁氧体 NiZn 铁氧体 10k5M 50k1G -55150 -55150 Gu、环、E 等 极限尺寸为 500cm3 Gu、环、E 等 极限尺寸为250cm3 低 中 低 中 高磁导率、高频低损耗、可调(饱和磁通密度低,稳定性很差) 适中的磁导率和高频低损耗、可调(饱和磁通密度低) 高磁导率铁粉心 中磁导率铁粉心 低磁导率铁粉
10、心 1k50 50k2M 25k1M -55125 -55125 -55125 环型极限外径到63.5mm 极限尺寸为 350cm3 极限尺寸为350cm3 高 高 高 低 低 中 高 Bs、低价格 (损耗高,磁导率低) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 铁镍钼磁粉心 铁镍 50 磁粉心 铁硅铝磁粉心 DC300k DC100k DC300k -55200 -55200 -55200 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到63.5mm 高 极高 高 高 高 中 非常稳定、高 BS、低磁滞损耗,是金属磁粉心中损耗最低的 低损耗、良
11、好的稳定性(低的磁导率) 低损耗、良好的稳定性(低的磁导率) 应用之纯电感 材料 典型频率范围(Hz) 工作温度范围() 尺寸类型极限 功率容量 价格 优(劣)特性 MnZn 铁氧体 NiZn 铁氧体 10k5M 50k1G -55150 -55150 Gu、环、E 等 极限尺寸为 500cm3 Gu、环、E 等 极限尺寸为250cm3 低 中 低 中 高磁导率、高频低损耗、可调(饱和磁通密度低,稳定性很差) 适中的磁导率和高频低损耗、可调(饱和磁通密度低) 高磁导率铁粉心 中磁导率铁粉心 低磁导率铁粉心 1k50 50k2M 25k1M -55125 -55125 -55125 环型极限外径
12、到63.5mm 极限尺寸为 350cm3 极限尺寸为350cm3 高 高 高 低 低 中 高 Bs、低价格 (损耗高,磁导率低) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 低损耗,良好的稳定性(磁导率低) 铁镍钼磁粉心 铁镍 50 磁粉心 DC300k DC100k -55200 -55200 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到63.5mm 环型极限外径到77.2mm 高 极高 高 高 非常稳定、高 BS、低磁滞损耗,是金属磁粉心中损耗最低的 低损耗、良好的稳定性(低的磁导率) 低损耗、良好的稳定性(低的磁导率)铁硅铝磁粉心 DC300k -55200 高 中 第一章 直流电路本章内容是在已学
13、过的物理学基础上,介绍电路的基本物理量、电阻的基本知识、欧姆定律、电气设备的额定值、电路的几种状态及电容器的充放电。并进一步研究直流电路的分析方法:如电源的等效变换法、支路电流法、叠加原理法、戴维南定理法。通过本章的学习,应达到以下要求:(1)能正确地理解电路的基本概念、基本定律和电容充放电电路中电压、电流与时间之间的函数关系。(2)能用所学过的分析方法对简单和复杂的直流电路进行分析计算。第一节 电路及基本物理量一、电路与电路模型1电路电路是电流所流经的路径,实际电路的种类很多,形式和结构也各不相同,但其作用不外乎有以下两个方面:一是应用电路进行电能的传输和分配,以实现与其他形式的能量的相互转
14、换,例如:从发电、输电、配电到用电的过程;二是应用电路进行信号的传输、交换和处理,例如:生产过程的自动控制,电视、广播的发射和接收,各种信号、数据的储存和处理等。图 11 所示的是两种典型的电路框图。2电路模型在研究电路的工作原理时,通常是用一些规定的图形符号来代表实际的设备和器件,并用连线表示出这些设备和器件之间的连接关系,构成电路模型来进行分析。图 l-2 是几种常用的理想电路元件。每个电路不论其作用如何、结构多么复杂,都是由以下几个基本部分组成的。电源:是供应电能的装置,如发电机、电池、信号源等。负载:负载是指用电的装置或设备,如电灯、电动机、空调、电冰箱等。中间环节:简单电路的中间环节
15、是由连接导线、开关组成,而复杂电路的中间环节是由各种控制设备、监测仪表等组成的网络,电源接它的输入端,负载接它的输出端。图 13 是一个最简单的电路模型,其实际电路是一常用的手电筒电路,实际元件有干电池、电珠、开关和筒体。在电路模型中电阻 RL 就是电珠,电源电动势 E 和其内阻 R。就是干电池,导线和开关这一中间环节就是简体。第 1 页无论是电能的传输或转换电路,还是信号的传递和变换电路,其中电源或信号源的电压、电流输入称为激励,它能够推动电路工作。激励在电路各部分所产生的电压和电流输出称为响应。电路分析实质就是分析激励和响应之间的关系。为此,我们必须对电路的物理量有一个明确的认识。二、电路
16、中的基本物理量1电流电流强度:电流的强弱是用电流强度来表示。如果电流的大小和方向均不随时间变化,这种电流称为恒定电流,简称直流。其电流强度用单位时间内通过导体横截面的电流来度量,即I=Q/t (1-1)电流的方向:习惯上把正电荷的运动方向规定为电流的实际方向,但在复杂电路分析中,往往很难事先判断电流的实际方向,因此需要引入参考方向(即正方向) 的概念。其方法是:任意假设某一支路中的电流参考方向,把电流看作代数量,若计算结果为正,则表示电流的正方向与实际方向相同;若计算结果为负,则表示电流的正方向与实际方向相反,如图 1-4 所示。电流用 I 来表示。电流的单位:电流的标准单位是安培(A),计量微小电流时,可采用毫安(mA) 或微安(uA)来表示,其换算关系如下1A=10mA=10uA2电位与物体在某一位置上具有一定的位能相类似,正电荷在电路的某一点上具有一定的电位能。要确定电位能的大小,必须在电路上选择一参考点作为基准点,该点称为零参考点。如图 1-3 所示,把 A 点作为零参考点( 用“上” 符号来表示) ,那么正电荷在。点所具有的电位能 Fs 与正电荷所带电量 Q 的比值,称为电路中。