磁环的选择
我们平时在电子设备的电源线或信号线一端或者两端看到的磁环就是共模扼流圈。共模扼流圈能够对共模干扰电流形成较大的阻抗,而对差模信号没有影响(工作信号为差模信号),因此使用简单而不用考虑信号失真问题。并且共模扼流圈不需要接地,可以直接加到电缆上。atj安规与电磁兼容网
磁环的匝数选择 atj安规与电磁兼容网
将整束电缆穿过一个铁氧体磁环就构成了一个共模扼流圈,根据需要,也可以将电缆在磁环上面绕几匝。匝数越多,对频率较低的干扰抑制效果越好,而对频率较高的噪声抑制作用较弱。在实际工程中,要根据干扰电流的频率特点来调整磁环的匝数。通常当干扰信号的频带较宽时,可在电缆上套两个磁环,每个磁环绕不同的匝数,这样可以同时抑制高频干扰和低频干扰。从共模扼流圈作用的机理上看,其阻抗越大,对干扰抑制效果越明显。而共模扼流圈的阻抗来自共模电感lcm=jwlcm,从公式中不难看出,对于一定频率的噪声,磁环的电感越大越好。但实际情况并非如此,因为实际的磁环上还有寄生电容,它的存在方式是与电感并联。当遇到高频干扰信号时,电容的容抗较小,将磁环的电感短路,从而使共模扼流圈失去作用。atj安规与电磁兼容网
磁环材料的选择atj安规与电磁兼容网
根据干扰信号的频率特点可以选用镍锌铁氧体nxo或锰锌铁氧体mxo,前者的高频特性优于后者。锰锌铁氧体的磁导率在几千---上万,而镍锌铁氧体(nxo)为几百---上千。铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。所以,在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体;反之则用锰锌铁氧体。或在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌铁氧体,这样可以抑制的干扰频段较宽。atj安规与电磁兼容网
磁环的尺寸选择atj安规与电磁兼容网
磁环的内外径差值越大,纵向高度越大,其阻抗也就越大,但磁环内径一定要紧包电缆,避免漏磁。atj安规与电磁兼容网
磁芯类型一般有 镍锌铁氧体nxo (不涂漆的表面粗糙,容易掉粉,颜色发灰
,一般灰、棕色)和mxo(不涂漆的表面较平滑,不易掉粉,颜色深,一般黑色)两系列,mxo通常用于频率较低的场合。
镍锌铁氧体nxo材料的初始导磁率μ比较低约10-2500,使用频率从五百千赫至几百兆赫。具高电阻率,高居里温度,温度
锰锌铁氧体mxo材料的初始导磁率μ约从400-10000,使用频率从几十赫至几百千赫。用于上限频率f1低于500khz-1mhz的情况下。超过这个频率,必须使用nizn(镍锌nxo)材料。
经我实际制做巴伦用镍锌nizn的60,100的三线绞合绕6-7圈即可。
开关电源高频变压器的设计
3.1 磁芯材料的选择
常见软磁铁氧体磁芯的材料性能见表2。表中的材料标号mxo为锰锌铁氧体,nxo为镍锌铁氧体,nq为镍铅铁氧体,ngo为镍锌高频铁氧体,gto为甚高频铁氧体。因nq、ngo、gto型软磁性材料的电阻率极高,接近于无穷大,故表中未列出具体数值。
表2 软磁铁氧体磁芯的材料性能
型 号 磁导率μ/(h/m) 居里温度tc/(℃) 电阻率ρ/(Ω.cm) 饱和磁通bs/(mt) 矫顽力(a/m) 最高工作频率fmax/(mhz)
mxo-2000
2 000
150
1×102
400
24
0.5
nxo-20
20
400
1×106
200
790
50
nq-10
10
400
极高
180
2 390
300
ngo-5
5
350
极高
60
3 180
300
gto-16
16
200
极高
200
500
700
开关电源的频率一般为几十千赫至几百千赫,宜选国产mxo-2 000型锰锌铁氧体,其磁导率μ=2 000 h/m。由这种材料制成ee型磁芯具有漏感小、耦合性能好、绕制方便等优点。对于20~80 w的小功率开关电源,可采用e-12型磁芯,磁芯有效截面积sj=1.44 cm2,饱和磁通密度bs=400 mt。使用时为防止出现磁饱和,实取磁通密度b=250 mt。
一般是不同的颜色代表不同材质,比如黄白的是26材的是铁粉芯里最普通的产品,导磁率:75ui温度稳定值:825ppm/℃ ,26材这个参数都是一样的,但是l值q值根据磁环的大小不一样就是不样的,根据磁环的材质不同各个参数也有很大的区别,像电子产品不是可以看外观就可以区分的,要想准确确定一个产品具体参数那就用专业测试仪测试,外颜色可以按客户要求随意喷图的,铁粉芯里的材质比较多,没法一一说。
怎样区分锰锌还是镍锌铁氧体
锰锌铁氧体mxo和镍锌铁氧体nxo是目前生产的软磁铁氧体中品种最多、应用最广泛的两大系列磁芯元件。我们知道,用于电视机中作行输出变压器的u形磁芯、偏转磁芯、还有作变压器的e形磁芯,一般都是锰锌铁氧体材料制成的。用于收音机中的磁性天线,有锰锌也有镍锌,但可从棒端不同颜色来区别。例如,有的工厂在锰锌中波磁棒的棒端喷有黑漆,在镍锌短波磁棒的棒端喷有大红色漆。另外,各种环形磁芯也有锰锌、镍锌之分。
但是遇到体积较小的螺纹形、圆柱形、工形和帽形磁芯,有的用锰锌材料制成,也有的用镍锌材料制成,而滋芯上又没有色标,当这些磁芯混在一起时,如何来区分呢?下面介绍两种具体方法。
一、目测法:由于锰锌铁氧体mxo一般磁导率μ比较高,晶粒较大,结构也比较紧密,常呈黑色。而镍锌铁氧体nxo一般磁导率μ比较低,晶粒细而小,并且是多孔结构,常呈棕色,特别是在生产过程中烧结温度比较低时尤为突出。根据这些特点,我们可用目测法来区分。
1.在光线比较亮的地方,如果看到铁氧体的颜色发黑、有较耀眼的亮结晶,此磁芯为锰锌铁氧体;如果看到铁氧体带棕色、光泽暗淡、晶粒不耀眼,此磁芯为镍锌铁氧体。目测法是一种比较粗略的方法,经过一定实践也是可以掌握的。
目测的方法最好是准备一个普通的放大镜,如果有几个元件就更好,以便比较。在白天光线较亮的情况下,用放大镜进行观察,如果铁氧体带棕色,且光泽暗淡;晶粒不耀眼,那么此磁性元件即为镍锌铁氧体。如果看到铁氧体的颜色发黑,有较耀眼的亮结晶,那么此磁性元件为锰锌铁氧体。如果几个元件同一品种,无法分辨时,可以与家中收音机中的中波磁棒比较一下,就容易分辨了。 值得注意的是这方法在灯光下部难分辨,最好白天在室外进行观察。
2.水磨法 根据目测法的原理,锰锌铁氧体呈黑色,镍锌铁氧体里棕色,就可以采用水磨法来识别。 方法是将磁性元件的某一端面,放在200粒以上的细砂轮上或磨刀石上加水磨几下,然后根据磨出来的水粉进行判断。判断的方法同目测法,即水粉呈黑色的为锰锌铁氧体,而水粉呈棕色的为镍锌铁氧体;
二、测试法:这种方法比较可靠,但需要一些测试仪器,例如高阻计、高频q表等。
1.利用锰锌和镍锌铁氧体的电阻率ρ不同来区 分。由于锰锌铁氧体的电阻率比较低,约在103Ω·cm 以下,而镍锌铁氧体的电阻率较高,约105~108Ω·cm。所以,我们可以用高阻计或能测量电阻率的其 它任何仪表来测量。测试前,要在磁心上作两个任意位置的电极,为了测试方便,可选螺纹形、圆柱形、工形磁心两个圆柱体端面作电极,帽形磁心可选在同一圆平面上作两个电极,这时,用砂皮轻轻磨去待测部位磁心的氧化层,然后可涂上导电性好的材料作为测试电极,一般可用6b铅笔涂上两个石墨电极,作成如图2圆柱形磁心、帽形磁心所示的石墨电极,测直流电压在几十伏以上时的电阻率。在作好两个石墨电极后,也可用500型万用表(量程选择开关可放在10k档)测磁心的阻值来区分锰锌还是镍锌铁氧体。一般阻值在150kΩ以下的是锰锌;阻值相当大、万用表表头指针基本不动的则是镍锌铁氧体。
3.我们还可利用锰锌和镍锌铁氧体使用频率f不同来区分。由于锰锌铁氧体材料的使用频率一般在2 mhz以下,它的q值较低;而镍锌铁氧体使用频率在2~200mhz,它的q值较高。我们可以利用现成的高频线圈,例如图3所示那种(要求此线圈不装磁心时,电感量小于20μh),先把磁心取出来,再把要测试的铁氧体磁心分别装入,在qbg—3高频q表或其它同精度的仪表上测q值,q值高的为镍锌;q值低的(一般要低几倍)是锰锌。
如果以上三种方法同时采用,则所作的判断就更正确了。
目前,有的工厂为了降低成本,以镁锌代镍锌,镁锌也适用高频,所以,无论目测还是测试得到的高频磁心元件也有可能不是镍锌,而是镁锌铁氧体,这一点提请注意。