1、 目 录第一部分 铁粉心磁心设计 Core design.1基本术语及定义 Conception and definition2铁粉心材料特性表 Iron powder core material characteristic list .5铁粉心材料特性曲线 Iron powder core material characteristic curves.6环形铁粉心 Toroidal Core.12E 形铁粉心 E core.28棒形铁粉心 Pod Core.32SMD 铁粉心 SMD Iron Powder Core 33第二部分 合金磁粉心(铁镍钼、铁镍及铁硅铝磁粉心) 材料介绍 Mat
2、erial Introduction38材料特性曲线 Alloy core characteristic curves42合金磁粉心 Alloy Powder core.48合金 SMD 系列磁粉心 SMD Series Product of Alloy Powder Core56第一部分 铁粉心 DMEGC东 磁 集 团 R磁心设计 CORE DESIGN软磁铁粉心系列产品 1Iron powder coers简 介 铁粉心是一种软磁材料。是由铁粉和绝缘剂共同组成，铁粉经绝缘处理后，以压制，热处理等工序后制成，铁粉心内部存在着均匀分布的气隙，均匀分布的气隙是铁粉心的主要特点。铁粉心优点如下：
3、1 高饱和磁感应强度，通常可以达到 10000 高斯以上。2 规格齐全，磁导率可以从 6 达到 100，可以满足不同的使用要求。3 使用频率范围宽，可以从几千赫兹到上百兆赫兹。4 优异的直流叠加特性。5 产品形状的多样性，包括环形，E 型，U 形，棒形，SMD 形等复杂形状的磁心。6 铁粉心可以在-55125的范围内正常工作。基于以上的特点，铁粉心被广泛地用于开关电源输出电感，在线噪声滤波器，PFC 电感，扰流圈，EMI/RFI用途。铁粉心作为一种软磁材料被广泛地应用于通信，电子，仪器仪表，家电等领域。环形铁心以环氧树脂包覆，涂层在工频下最小介电质强度为 600V。Introduction I
4、ron Powder core has been widely used in various fields. The distributed air gap properties in iron powder cores make them extremely well suited for a variety or energy storage inductor applications. It is a preferred choice for RF CIRCUITS, DC POWER SUPPLY CHOKE, MOTORS, DIMMER CONTROL FILTERS and o
5、ther EMI/RFI CIRCUITS.Iron powder is well-suit operation from-55 to 125. Iron powder has a high curie temperature and will function to several hundred degrees Celsius. However, continued operation above 125 may result in a permanent decrease in inductance and an increase in core loss.第一部分 铁粉心 DMEGC东
6、 磁 集 团 R磁心设计 CORE DESIGN软磁铁粉心系列产品 2Iron powder coersThe toroidal cores are coated with Epoxy coating. The coating has a dielectric strength of 600 voltages minimum.a 基本术语及定义 DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁粉心系列产品 2 Iron powder cores基本计算公式：1 初始磁导率 （Initial permeability）)1(lim0HBii： 初始磁导率 0：真空磁导率（410 -7 H/ m）2 环型磁心的
7、磁导率 Toroidal permeability在环形磁心上测得的磁导率称为环磁导率。当磁心上绕组均匀分布，其杂散磁场可以忽略不计时，环磁导率近似于材料的磁导率。计算方法如下： A24.01elLL： 电感 （ H） ： 磁心的磁导率 N： 匝数 Ae：有效截面积(cm 2) le：有效磁路长度 (cm)Inductance PermeabilityNumber of TurnsEffective Across Section AreaEffective Magnetic Path Length3 电感系数（ AL）Inductance factor线圈的电感量 L 与线圈匝数 N 的平方之
8、比，称为磁心的电感系数。它与磁心的形状、尺寸、磁导率、线圈绕法及线圈与磁心的相对位置等因素有关。即：AL= 2AL：电感系数(nH/N 2) Inductance FactorL：绕 N 匝线时磁心的电感 (nH) InductanceN：匝数 Number of Turns4 磁场强度 (Magnetizing force)安培定律给出了磁场强度与电流、线圈匝数及磁路长度的关系。a 基本术语及定义 DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁粉心系列产品 3 Iron powder coresH= elNI4.0H：磁场强度（Oe ） Magnetizing force (Oe)N：匝数 Number
9、 of TurnsI：电流（A ） Peak magnetizing path length (amperes)le：有效磁路长度 （cm） Effective Magnetic Path Length5 磁通密度峰值 Peak AC flux densityBmax= NfAEerms4.108B： 磁通密度峰值 （Gauss） Peak AC flux densityF： 频率（Hz） frequency Ae： 有效截面积（cm 2） Effective Across Section AreaErms：均方根电压值（V） RMS AC voltage 6 环形磁心有效磁路长度 le Ef
10、fective Magnetic Pathle = )ln(IDOOD：磁环外径 （cm） Outer diameterID：磁环内径 (cm) Inner diameterle：有效磁路长度 (cm) Effective Magnetic Path Length7 有效截面积 Ae Effective Across Section Area对于环形磁心有效面积近似等于磁环的横截面积。8 例子：8.1 电感的计算已知条件如下：磁心： DS229125电感系数：AL =90 nH/N2要求电感量：44H10%计算过程如下： 考虑到电感系数公差10%，AL 值应该在 81 99 nH/N2，因此在
11、选择线圈的匝数时，应该考虑到这一点，相同的电感使用不同的磁心绕制时应选择不同的匝数。可以通过以下方式计算出线圈匝数的上下限。AL=81 nH/N2时，此时绕制的匝数最多：a 基本术语及定义 DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁粉心系列产品 4 Iron powder coresN= = = 23.3 (匝) 23(匝)LA8104AL=99 nH/N2时，此时绕制的匝数最少：N= = = 21.1 (匝) 21(匝)L904从上面的计算可知，为了得到 44H 的电感，绕制的匝数可心选择 2123 匝之间，具体的匝数可以根据磁心的实际的电感系数而定。8.2 滤波电感器设计根据下列条件，确定应选磁环
12、及绕绕制的匝数。条件如下：IDC=8（A）L8A=23.5 H计算过程如下：8.2.1 公式转换H= NI=el4.04.0el8.2.2 初步确定磁场强度在电流 10A 下，电感量下降后不小于 50%。从磁场强度与初始磁导率变化率图可以得到，磁导率下降 50%时对应的磁场强度 H=40（Oe） 。8.2.3 初步选择磁心 DS229125DS229125 的有效磁路长度 le=5.67cm8.2.4 计算安匝数及匝数NI= =40 5.67/0.4/3.14=180.54.0elN = 180.5822.5623 匝8.2.5 核算 L8A电感是否满足要求L0A=AL N2 =90 232
13、= 47.61I=8A 时，电感量下降为 50%L0A，L 8A=47.61 50% = 23.81(H)在对电感加上 8A 的电流后电感量基本上能够满足要求。在实际的使用中选用磁心时，如果初次选定的磁心无法一次满足要求，可以根据上述方法，通过调整磁心尺寸及磁导率的方式来使 L0A电感及加电流后的电感满足要求。材料特性及公差 DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁粉心系列产品 5Iron powder cores材料特性表General Material performanceDMEGC MIX NO. Reference Permeability (e)Temperature Stability
14、(ppm/) Toroidal Color Code-1 20 280 Light green-2 10 95 Red-3 35 370 Hoar whtie-6 8.5 35 Dark pea green-7 9 30 Iron oxide red-8 35 255 Bright green-10 6 150 Grass green-15 25 190 White-18 55 385 Green-26 75 825 Yellow-28 22 415 Sky blue-33 33 635 Gray-34 33 565 Dark blue-35 33 665 Light gray-38 85 9
15、55 Black-40 60 950 Green-52 75 650 Blue-118 35 560 Black尺寸公差Dimensional Tolerance(Includes coating)Toroids OD(mm) ID(mm) HT(mm)DT14DT72 0.50 0.50 0.50DT80DT141 0.50 0.50 0.50DT150DT225 0.64 0.64 0.76DT249DT400 0.76 0.76 0.76DT520DT650 1.27 1.27 1.27E Core A(mm) B(mm) C(mm) D(mm) F(mm) G(mm)DE49DE118
16、 0.25 0.25 0.13 0.18 0.13 0.18DE125DE162 0.38 0.38 0.18 0.25 0.18 0.25DE168DE225 0.38 0.38 0.25 0.50 0.38 0.50DE305DE450 0.76 0.76 0.38 0.50 0.38 0.50电感公差Inductance tolerance材质 -2、-6、-7 、-10、-17 -1、-3、-8 、-15、-18、-26、-28、-33 、-34、-35、-38、-40 、-45、-52公差 5% 10%材料特性曲线 叠加特性曲线 频率特性曲线DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁粉心产品
17、系列 6Iron powder cores1 10 10 5002040608010-28-45-26-238-52-40-18-3-8-2Percent InitialPermeabilty (% 0)H-DC Magnetizing Force (oersteds) Note:A/cm=0.7958 oersteds1k 10k 10k 1M 10M01020304050607080901010-26 -38 -18 -45 -52 -40 -3 -28 -2 Efective PermeabiltyFrequency(hertz)材料特性曲线 BH 曲线DMEGC东 磁 集 团 R软磁铁
18、粉心系列产品 7Iron powder cores50 12 Bpk(aus)H(Oertds)-8材m=3g94oc.-2材rt6.-材材 10 23 45084Bpk (Gaus)H(Oerstd)-材m=gu6aoc .- 材 =1250gr6oetdc9. -材8 材10 234 58Bpk (Gaus)H(Oertds)-材=97gmoc.-3材r 5t.-8材材 50 12 Bpk()H(Oerstd)-4材=38gauoc.6材 rt.材料特性曲线 损耗曲线DMEGC东 磁 集 团R软磁铁粉心系列产品 8Iron powder cores10 10 1k 10k10101k10k1MHz-2 1kHz25kHz10kHz50kHz Core los (mw/cm3)Bpk-Peak AC Flux Density (gaus) Note: tesla=gaus10-410 10 1k 10k10101k10k -8 1kHz10kHz25kHz10kHz50kHz Core los (mw/cm3)Bpk-Peak AC Flux Density (gaus) Note: tesla=gaus10-4
