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【原創】論共模濾波電感磁芯用鐵基納米晶來做

隨著成本的增加,電源產品Cost Down勢在必行,而電源的空間尺寸越來越小。

濾波電路(LC)能貢獻多少?現有的做法,用LC 來做兩階,為什么不試試用鐵基納米晶來做共模電感一階呢? 大家一起來討論。

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2010-07-25 11:31

鐵基納米晶 性能指標:

 Bs 高,達到1.2T, 是鐵氧體兩倍還多。

磁導率高,在相同的尺寸中,Vs 鐵樣體,是大很多,

初始磁導率 >80,000
居里溫度 570℃ 最大導磁率 >200,000

磁導率高,在要達到一定的電感量,所需要的Copper Wire相對就降低,銅損也就降低了,在150KHZ~ 2MHZ可以呈現很好的頻率特性(更高的頻率就要看繞線的技巧)。

Core loss低(Vs 鐵氧體),因為它的Hc低。。

待續

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蘭波
LV.8
3
2010-07-25 11:36
啊。黃工出馬了!頂??!
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2010-07-25 11:41
@transformer1
鐵基納米晶性能指標: Bs高,達到1.2T,是鐵氧體兩倍還多。磁導率高,在相同的尺寸中,Vs鐵樣體,是大很多,初始磁導率>80,000居里溫度570℃最大導磁率>200,000磁導率高,在要達到一定的電感量,所需要的CopperWire相對就降低,銅損也就降低了,在150KHZ~2MHZ可以呈現很好的頻率特性(更高的頻率就要看繞線的技巧)。Coreloss低(Vs鐵氧體),因為它的Hc低。。待續

幾個重要的參數,頻率特性/插入損耗/穩定性(隨溫度)。

頻率特性可以通過調整工藝來得到所要的頻率特性(靈活,定制)。

插入損耗也具有鐵氧體無法相比的特性(手頭正有測試的一份數據,周一奉上)。

穩定,因此材料的Tc較高(570度),當外界有較大的溫度波動時,反饋給core的變化是很小的(Vs 鐵氧體),而且性能的變化是接近線形的。。

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zkybuaa
LV.5
5
2010-07-25 12:18

老兄的意思是,用共模濾波電感代替濾波LC電路的作用嗎?這個好像不行吧~

濾波電感要求磁導率低些,才比較好。

用鐵基超微晶做共模電感是可以,跟你說的納米晶,是不是同一個意思。

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2010-07-25 12:23
@transformer1
鐵基納米晶性能指標: Bs高,達到1.2T,是鐵氧體兩倍還多。磁導率高,在相同的尺寸中,Vs鐵樣體,是大很多,初始磁導率>80,000居里溫度570℃最大導磁率>200,000磁導率高,在要達到一定的電感量,所需要的CopperWire相對就降低,銅損也就降低了,在150KHZ~2MHZ可以呈現很好的頻率特性(更高的頻率就要看繞線的技巧)。Coreloss低(Vs鐵氧體),因為它的Hc低。。待續

對這些都不怎么懂 看來又要學習了

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2010-07-25 15:39
@zkybuaa
老兄的意思是,用共模濾波電感代替濾波LC電路的作用嗎?這個好像不行吧~濾波電感要求磁導率低些,才比較好。用鐵基超微晶做共模電感是可以,跟你說的納米晶,是不是同一個意思。
輸出的濾波電感就是電感量低,輸入的共模電感在一定的頻率中是電感量高有好處的。
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2010-07-26 09:36

黃工~~就說不能沒有你的參與嘛~~~ 鼓掌

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annd
LV.5
9
2010-07-26 10:17
@transformer1
鐵基納米晶性能指標: Bs高,達到1.2T,是鐵氧體兩倍還多。磁導率高,在相同的尺寸中,Vs鐵樣體,是大很多,初始磁導率>80,000居里溫度570℃最大導磁率>200,000磁導率高,在要達到一定的電感量,所需要的CopperWire相對就降低,銅損也就降低了,在150KHZ~2MHZ可以呈現很好的頻率特性(更高的頻率就要看繞線的技巧)。Coreloss低(Vs鐵氧體),因為它的Hc低。。待續
你說的是,但不曉得溫度變化、運輸震動等帶來的應力變形對磁參數影響幾何。
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transformer1
LV.10
10
2010-07-26 11:28
@annd
你說的是,但不曉得溫度變化、運輸震動等帶來的應力變形對磁參數影響幾何。

此類 Core據我所知,分為兩種,噴涂and 裝外殼.

噴涂就是Coating,這類我認為對溫度/運輸會有一定的影響.

裝外殼,相對 Core就多了一層保護,利如運輸,振動,繞制應會好些(Vs噴涂).

當然,噴涂產品對應力會Vs裝外殼明顯些..

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zlx305
LV.4
11
2010-07-26 13:22

建議繞線作成標準品

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transformer1
LV.10
12
2010-07-26 15:47
@zlx305
建議繞線作成標準品
標準品應該可以, 就是不知鐵芯廠商願不願意喔.
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transformer1
LV.10
13
2010-07-26 15:54
@zlx305
建議繞線作成標準品

做成標準品是最好的,但也須和 Filter配合在一起的喔.

鐵芯廠商還不知願不願意去做喔.

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annd
LV.5
14
2010-07-26 23:22
@transformer1
輸出的濾波電感就是電感量低,輸入的共模電感在一定的頻率中是電感量高有好處的。

是的

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2010-07-27 08:21
@transformer1
做成標準品是最好的,但也須和Filter配合在一起的喔.鐵芯廠商還不知願不願意去做喔.

幾年前就這樣做了,難道是"新"發現?

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transformer1
LV.10
16
2010-07-27 10:15
@我做變壓器好多年
幾年前就這樣做了,難道是"新"發現?

如方便把你之前做的拿出來曬曬,

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2010-07-29 12:34
@transformer1
如方便把你之前做的拿出來曬曬,
請參考!
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transformer1
LV.10
18
2010-07-29 17:12
@我做變壓器好多年
請參考!
參考的附件呢?
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998lllll
LV.8
19
2010-07-29 20:30
關注此貼!
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2010-07-30 09:56
@transformer1
參考的附件呢?

明明上傳成功了的但就是打不開,我發郵件給你嗎!

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transformer1
LV.10
21
2010-08-03 14:48
@998lllll
關注此貼!
我的Mail 地址: imtransformer@126.com
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蘭波
LV.8
22
2010-08-03 14:50
@transformer1
我的Mail地址:imtransformer@126.com

咋不繼續了呀。嘿嘿。

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2010-08-09 12:47
@transformer1
我的Mail地址:imtransformer@126.com
已發郵件,請查收!
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bode
LV.9
24
2010-08-09 23:22
@transformer1
我的Mail地址:imtransformer@126.com
鐵基納米晶,是不是很適合用來做磁放大材料?
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wineagle
LV.1
25
2010-08-11 13:00
@bode
鐵基納米晶,是不是很適合用來做磁放大材料?

做磁放大要高剩磁比,要做磁場熱處理,比鈷基非晶損耗大些,但價格便宜得多,所以現在大量采用

 

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2011-10-18 18:21
@wineagle
做磁放大要高剩磁比,要做磁場熱處理,比鈷基非晶損耗大些,但價格便宜得多,所以現在大量采用 
共模電感當然可以,但是鐵基納米非晶合金材料做LC濾波電感是不現實,電感需要開氣息 能把他做成粉磨像鐵硅鋁一樣當然可以,但是鐵基納米非晶隨著頻率的升,高磁飽和 ,鐵損 ......都會大大降低 典型應用一般20K ,開了氣息后所有性能也都隨著降低了,由此本人認為現在鐵基納米或者超微晶都只能用做變壓器 像焊機 大功率開關電源等,要找到代替鐵硅鋁的材料恐怕還要等等,.......................如果哪位朋友找到了請通知我一下先要100K,
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jiaoao
LV.9
27
2011-10-18 21:14
@世紀逆變
共模電感當然可以,但是鐵基納米非晶合金材料做LC濾波電感是不現實,電感需要開氣息能把他做成粉磨像鐵硅鋁一樣當然可以,但是鐵基納米非晶隨著頻率的升,高磁飽和,鐵損......都會大大降低典型應用一般20K,開了氣息后所有性能也都隨著降低了,由此本人認為現在鐵基納米或者超微晶都只能用做變壓器像焊機大功率開關電源等,要找到代替鐵硅鋁的材料恐怕還要等等,.......................如果哪位朋友找到了請通知我一下先要100K,

濾波最終是阻抗在在起作用。阻抗由兩部分組成:Z=((WL)^2+R^2)^(1/2)

也就是濾波有兩種方式,一種是靠感抗的阻擋;一種是電阻性損耗吸收。

那么在頻率相對低得場合,主要靠阻抗也就是靠電感量,而在高頻段電量由于磁性器件存在頻率特性,測試時發現電感量已經消失。

超微晶材料磁導率很高,所以在低頻段使用很少的匝數就能達到大的電感量,也就是產生很大的阻抗,但是其阻抗的峰之點一般在500KHz-800KHZ左右,如果磁導率很高而匝數又多的情況下,那么也許阻抗峰值點更低。如圖

 

而高導鐵氧體的磁導率雖然也很高,但是遠遠小于非晶材料,所以其相對頻率特性要號,其阻抗特性峰值點更高些。所以我們看到好多濾波場合采用兩級共模濾波方式。一級采用超微晶材料、一級采用高導鐵氧體材料。或者采用不同磁導率的兩種鐵氧體材料!

所以不能從一方面考慮那個更好,那個差些,而是看你要濾波的共模干擾的信號的頻段。根據不同的頻段,采用不同的材料,同時還要考慮性價比、可靠性等。還有比如筆者在實際工程案例上也遇到過幾十兆的共模干擾信號的濾除,那個頻率鐵氧體也很難達到了,那么是使用鐵粉心做的共模電感器,很好的濾除干擾。

所以當兩種材料做比較時,會有好多條件作為前提,然后再根據一定的條件去進行分析,才不會以偏蓋全。如果單從單一的條件去進行比較,就會出現問題。

居里溫度:我這么理解鐵氧體10K 居里溫度在130度,一般除了軍品,其他工業場合應用這個不是問題。7K的大約在150度,更沒有問題。

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jiaoao
LV.9
28
2012-02-07 20:27
@jiaoao
濾波最終是阻抗在在起作用。阻抗由兩部分組成:Z=((WL)^2+R^2)^(1/2)也就是濾波有兩種方式,一種是靠感抗的阻擋;一種是電阻性損耗吸收。那么在頻率相對低得場合,主要靠阻抗也就是靠電感量,而在高頻段電量由于磁性器件存在頻率特性,測試時發現電感量已經消失。超微晶材料磁導率很高,所以在低頻段使用很少的匝數就能達到大的電感量,也就是產生很大的阻抗,但是其阻抗的峰之點一般在500KHz-800KHZ左右,如果磁導率很高而匝數又多的情況下,那么也許阻抗峰值點更低。如圖[圖片] 而高導鐵氧體的磁導率雖然也很高,但是遠遠小于非晶材料,所以其相對頻率特性要號,其阻抗特性峰值點更高些。所以我們看到好多濾波場合采用兩級共模濾波方式。一級采用超微晶材料、一級采用高導鐵氧體材料?;蛘卟捎貌煌艑实膬煞N鐵氧體材料!所以不能從一方面考慮那個更好,那個差些,而是看你要濾波的共模干擾的信號的頻段。根據不同的頻段,采用不同的材料,同時還要考慮性價比、可靠性等。還有比如筆者在實際工程案例上也遇到過幾十兆的共模干擾信號的濾除,那個頻率鐵氧體也很難達到了,那么是使用鐵粉心做的共模電感器,很好的濾除干擾。所以當兩種材料做比較時,會有好多條件作為前提,然后再根據一定的條件去進行分析,才不會以偏蓋全。如果單從單一的條件去進行比較,就會出現問題。居里溫度:我這么理解鐵氧體10K居里溫度在130度,一般除了軍品,其他工業場合應用這個不是問題。7K的大約在150度,更沒有問題。
所以各有優勢,不能單獨說非晶的優點。
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gopmag
LV.3
29
2013-01-21 15:06
@世紀逆變
共模電感當然可以,但是鐵基納米非晶合金材料做LC濾波電感是不現實,電感需要開氣息能把他做成粉磨像鐵硅鋁一樣當然可以,但是鐵基納米非晶隨著頻率的升,高磁飽和,鐵損......都會大大降低典型應用一般20K,開了氣息后所有性能也都隨著降低了,由此本人認為現在鐵基納米或者超微晶都只能用做變壓器像焊機大功率開關電源等,要找到代替鐵硅鋁的材料恐怕還要等等,.......................如果哪位朋友找到了請通知我一下先要100K,
先了解LC的工作頻率
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2013-01-21 16:06
@transformer1
此類Core據我所知,分為兩種,噴涂and裝外殼.噴涂就是Coating,這類我認為對溫度/運輸會有一定的影響.裝外殼,相對Core就多了一層保護,利如運輸,振動,繞制應會好些(Vs噴涂).當然,噴涂產品對應力會Vs裝外殼明顯些..

這么好的東西,要試試.

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2013-01-21 16:08
@我做變壓器好多年
明明上傳成功了的但就是打不開,我發郵件給你嗎!
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