來(lái)源：電源技術(shù)應(yīng)用 作者：沙占友 孟志永 安國(guó)臣

    摘要：超微晶亦稱納米非晶，它是一種新型磁性材料。超微晶磁芯具有高磁導(dǎo)率、高矩形比、磁芯損耗低、高溫穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們青睞。以德國(guó)vac公司生產(chǎn)的鐵基超微晶磁芯vitroperm500f、鈷基超微晶磁芯vitrovac 6025z為例，介紹其性能特點(diǎn)以及在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用．

    關(guān)健詞：超徽晶；磁芯；開(kāi)關(guān)電源

    o 引言

    微晶磁芯具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(1.l～1．2t)，高磁導(dǎo)率，低矯頑力，低損耗及良好的穩(wěn)定性、耐磨性、耐蝕性，同時(shí)具有較低的價(jià)格，在所有的金屬軟磁材料芯中具有最佳的性價(jià)比。用于制作微晶鐵芯的材料被譽(yù)為”綠色材料”，廣泛應(yīng)用于取代硅鋼，坡莫合金及鐵氧體，作為各種形式的高頻(20～100 khz)開(kāi)關(guān)電源中的大中小功率的主變壓器、控制變壓器、波電感、儲(chǔ)能電感、電抗器、磁放大器、飽和電抗器磁芯、emc濾波器共模電感和差模電感磁芯、．idsn微型隔離變壓器磁芯，也廣泛應(yīng)用于各種類同精度的互感器磁芯。

    1 超微晶磁芯的主要特點(diǎn)

    vitroperm 500f鐵基超微晶磁芯具有以下特點(diǎn)：

    1)極高的初始磁導(dǎo)率，μ=30 000～80 000，且磁導(dǎo)率隨磁通密度和溫度的變化非常��；

    2)磁芯損耗極低，并且在一40～+120℃范圍內(nèi)不隨溫度而變化；

    3)非常高的飽和磁通密度(bs=1．2t)，允許選擇較低的開(kāi)關(guān)頻率，能降低開(kāi)關(guān)電源及emi濾波器的成本；

    4)磁芯采用環(huán)氧樹(shù)脂封裝，機(jī)械強(qiáng)度高，無(wú)磁滯伸縮現(xiàn)象，能承受強(qiáng)振動(dòng)；

    5)可取代傳統(tǒng)的鐵氧體磁芯以減小開(kāi)關(guān)電源的體積．提高可靠件．

    超微晶磁芯的型號(hào)很多，所傳輸?shù)墓β士蓮?0 w到11kw。幾種常用磁性材料的性能比較見(jiàn)表1。

    2 超微晶磁芯在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用

    2.1 超微晶磁芯材料在高頻變壓器中的應(yīng)用

    目前，高頻變壓器一般選用鐵氧體磁芯。vitroperm 5oof鐵基超微晶磁芯與德國(guó)兩門(mén)子公司生產(chǎn)的n67系列鐵氧體磁芯的性能比較，如圖1所示。圖1(a)為磁導(dǎo)率的相對(duì)變化率與溫度的關(guān)系曲線；圖1(b)為磁感應(yīng)強(qiáng)度(b)與矯頑力(h)的關(guān)系曲線；圖1(c)則為損耗．溫度曲線。由圖l(a)可見(jiàn)，超微晶磁芯的磁導(dǎo)率隨溫度的變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵氧體磁芯，可提高開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性和可靠性。由圖l(b)可見(jiàn)，超微晶磁芯的／μb乘積比鐵氧體磁芯高許多倍，這意味著可大大減小高頻變壓器的體積及重量。由圖1(c)可見(jiàn)，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，超微晶磁芯的損耗遠(yuǎn)低于鐵氧體磁芯。此外，鐵氧體磁芯的居里點(diǎn)溫度較低，在高溫下容易退磁。若采用超微晶磁芯制作變壓器，即可將工作時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量從o．4t提高到1．ot，使功率開(kāi)關(guān)管的工作頻率降低到100khz以下。

    2.2 超微晶磁芯在共模電感中的應(yīng)用

    采用超微晶磁芯制作共模電感(亦稱共模扼流圈)時(shí)，只須繞很少的匝數(shù)，即可獲得很大的電感量，從而降低了銅損，節(jié)省了線材，減小了共模電感的體積。用超微晶磁芯制成的共模電感具有很高的共模插入損耗，能在很寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)共模干擾起到抑制作用，因而不需要使用復(fù)雜的濾波電路。分別用鐵氧體磁芯、超微晶磁芯制成共模電感，二者的外形比較如圖2所示。

    2．3超微晶磁芯在emi濾波器中的應(yīng)用

    由vac公司生產(chǎn)的鈷基超微晶磁芯vit-rovac 6025z，可廣泛用于開(kāi)關(guān)電源的eml濾波器中，能有效地抑制由電流快速變化所產(chǎn)生的尖峰電壓。在超微晶磁芯上繞一圈或幾圈銅線，即可制成一個(gè)尖峰抑制器，其構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，而對(duì)噪聲干擾的抑制效果非常好。vitrovac 6025z超微晶磁芯具有極