如何解决铁氧体磁环饱和问题？

作者：优科磁环

欢迎访问e展厅 展厅 17 磁性材料展厅 磁芯, 铁氧体, ... 花了N天，收集了目前最全的关于巴伦的磁环应该怎么选择的资料。大家也可以看看。若是好，顶一下作为回报 制作巴伦的磁环应该怎么选？ 磁环应该选择高频的，导磁率（不要很高的）100比较合适！现在高频磁环比较难找。过去大家都到北京协会总部去买，大约5元一只，不知现在还有没有。也有的火腿使用一般磁环绕制，只要芯线绞的比较紧密也能用，但频率高、功率大时会发热。MTV推荐的空心巴仑也是很好的解决办法-。磁环是高频铁氧体，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。 大直径的高频磁环，用粗芯线也可以大功率到1000瓦以上！ 广大无线电爱好者在制作巴伦，功率合成器（分配器）时经常在选择磁环，导线等问题大伤脑筋，且这些问题如果处理不当，必定效果不理想。经常在频率上和网上听到或看到有人抱怨，加了巴伦还不如不加……为了解决这些问题，要从高频变压器问题解决。本人根据一些资料，总结了一些关于传输线变压器的一些问题和大家共同探讨，有不当之处，请大家予以指正。 将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且在整个线长上是均匀分布的。由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段Δl的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。这些电容和电感量通常叫分布参数，由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路，如图1-b所示。 因此，传输钱可以看成由许多电感、电容组成的耦合链，从而产生了新的传输能量的方式。当信号电压U1加在图2的输入端(1、3端)时，出于传输线间电容较大，因此信源向电容C1充电，使C1贮能。而C1又通过电感L1放电，使电感贮能．电能变为磁能。然后，电感Ll又向电容C2充电，磁能又变成了电能。如此循环不止，且把电磁能送到终端负载，最后被负载吸收。如果忽略了导线的欧姆损耗及导线问的介质损耗则输出端能量将等于输入端的能量，也就是说，通过传输线变压器，负载可以取得信源供给的全部能量。因此，在传输线变压器中，线间的分布电容不但不会影响高频能量传输而且是电磁能转换必要条件。由于电磁波主要是在导线间的介质中传播的，磁芯的铁磁损耗对信号传输的影响就大大减少，所以传输线变压器的最高工作频率就可以大大提高，这就构成了传输线变压器传递宽频带信号的可能。 传输线变压器的一个最基本构造单元是两条长度相等，且高频损耗很小的导线乎行并绕在磁环上(磁环是高频铁氧体)，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。MXO通常用于频率较低的场合，当信号频率超过500K-1MHz用NXO为宜。由传输线理论可知，当传输线阻抗Zc= ，传输线处于无反射波的行波状态，能量全部送到负载。 例如：当Rs=12.5Ω，Rl=50Ω，则Zc=25Ω，也就是要选用25Ω得传输线。当Rs=50Ω，Rl=50Ω，则Zc=50Ω，也就是要选用50Ω得传输线。 综上所述，传输线变压器的最重要的问题是传输线的的分布参数的均匀度和传输线的阻抗。好多爱好者在业余条件都是用双绞或三绞和的漆包线绕制，这样不可避免的产生不均匀性和阻抗的不确定性，势必造成插入损耗增加，平衡恶化。所以专业的传输线变压器一般使用同轴电缆绕制。使用同轴电缆的好处是显而易见的，分布参数均匀，阻抗确定。但使用同轴电缆也有一个缺点，就是普通的电缆一般较粗较硬，很难在磁环穿绕。所以，一般使用的是聚四氟乙烯同轴电缆，四氟电缆的好处是，在很细的直径可以损耗很小的传递极大的功率。且特征阻抗的规格较多，选择余地较大。 ©常见磁性材料一般可分为三类： 金属磁粉芯、软磁铁氧体磁芯、非晶纳米晶合金磁芯 金属磁粉芯： 是一种均匀分布气隙的金属软磁材料。由于具有相对较高的饱和磁通密度，较好的温度稳定性和机械冲击适应性，金属磁粉芯材料是制造电感类器件较为理想的材料。金属磁粉芯有细分为：P。 铁粉磁心 被广泛应用于直流输出扼流、不同模式输入扼流、功率因数校正电感、连续模式反馈电感、减光线圈扼流及其他发射、射频干扰设备。 羰基铁磁粉心：具有许多优异的磁性能、高频高Q、高饱和磁通密度和高可靠性能。主要用于50kHz到500MHz的范围内保持高Q值的感性器件，在无线电和许多通讯领域中被广泛使用。 高磁通粉心 高磁通粉心：具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有高的饱和磁通密度(15000高斯)，特别适合在对功率密度要求高的场合工作。 铁硅铝粉心 铁硅铝粉心：具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有较好的性能价格比。 铁镍钼粉心 具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有较小的功率损耗、稳定的温度性能。 软磁铁氧体磁芯： 由镍锌、锰锌材料制成，应用于高频电感、变压器、滤波器等，是无线电中最常用的材料。 常见磁材可以依据其表面的涂封颜色或特征来快速识别 铁粉心有三种分别涂漆颜色为：（黄/白），（蓝/黄）或（绿/蓝），（灰/黄） 羰基铁涂漆颜色为：（全黄）或（蓝/白）高磁通涂漆颜色为：（全蓝）铁镍钼涂漆颜色为：（全灰），（清漆） 铁硅铝涂漆颜色为：（全黑） 镍锌铁氧体（NXO）不涂漆的表面粗糙，容易掉粉，颜色发灰 锰锌铁氧体(MXO)不涂漆的表面较平滑，不易掉粉，颜色深' 非晶纳米晶合金多涂有全红，全蓝，全白等颜色，与上述涂封有明显区别。 铁氧体磁环磁导率的测算： 1、测量磁环的外径D，内径d，环的高度H，单位mm。2、用漆包线穿绕10~20圈，绕紧点，不要太松，测量其电感量L，单位为uH，电感量大点测算误差小，电感量小测算误差就会大，请根据实际需要确定穿绕的圈数N。 3、将以上数据代入下式计算出大约的磁导率 u0=2500*L*(D+d)/((D-d)*H*N*N) 例如：13X7X5的磁环，绕20圈，测得电感量23uH，代入上式计算 u0=2500*23*(13+7)/((13-7)*5*20*20)=1150000/12000=95.8+t 测算结果与磁导率100的规格最接近，确定该磁环的u0是100，注意一般u0标称误差有+-10%。 对于没有参数的磁环可以首先根据外观特征初步判断是哪种材料，再测算磁导率，就可以确定该磁环的主要规格了。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/29/2012)